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据估计，全球每年生产的废咖啡渣总量，达到惊人的6 000万吨，一般情况下，这些植物型废料大多会被填埋，分解过程中会产生二氧化碳和甲烷，而甲烷导致的温室气体效应是二氧化碳的21倍。
为此，澳洲皇家墨尔本理工大学团队通过在当地咖啡馆收集的咖啡渣，用于研究代替一些通常作为填料掺入混凝土中的沙子的可行性。结果显示，在自然状态下，用废弃的咖啡渣取代沙子时，会削弱混凝土的强度。
为了使咖啡渣更加兼容，团队分别尝试在350和500摄氏度下热解这些材料，然后将其按5%、10%、15%和20%的比例替代混凝土中的沙子。一般情况下会形成有机碳，因其拥有可锁住水分的多孔结构，阻止混凝土内部变得干燥而产生微裂缝，微裂缝会削弱其结构强度。该团队分析，经过350度热解的咖啡渣，以15%的比例混入水泥中，与普通配方相比，抗压强度提高了29.3%。
图片来源：New Scientist
该方法不仅能够减少沙子的开采和咖啡渣的填埋，还能够降低温室气体排放和提高混凝土质量。进一步促进了更环保的循环经济建筑方法。虽然这项研究仍处于早期阶段，但研究人员表示，研究结果很有希望，而且考虑到咖啡的普遍性，有可能用于世界各地的建筑。
除了节省垃圾填埋场空间外，咖啡混凝土还解决了另一个环境问题——保护有限的自然资源，世界各地为满足建筑业快速增长的需求而持续开采天然砂，每年大约采掘40至500 亿吨的河沙和砾石，对环境造成巨大影响。
图片来源：New Atlas
后续研究人员计划对有机炭在建筑行业的潜在应用，进行长期的力学和耐久性测试，并进一步探索使用不同的热解温度对材料性能的影响。
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2023-08-25 18:15:08
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