قشور القهوة تعزز قوة الخرسانة بنسبة 30%.. اكتشاف علمي واعد من أستراليا

في اكتشاف علمي قد يغيّر قواعد اللعبة في مجالي إدارة النفايات ومواد البناء، توصل باحثون أستراليون إلى أن قشور القهوة المستعملة يمكن تحويلها إلى مادة مضافة صديقة للبيئة تعزز قوة الخرسانة بنسبة تصل إلى 30%. هذا الابتكار الذي قاده فريق من جامعة RMIT، يوفّر حلًا مزدوجًا لتحديين عالميين: التخلّص من النفايات العضوية والحد من البصمة البيئية لصناعة البناء.

ما الذي اكتشفه العلماء في قشور القهوة؟

بحسب الدراسة المنشورة في مجلة Journal of Cleaner Production، قام الباحثون بتسخين قشور القهوة في بيئة خالية من الأوكسجين بدرجة حرارة تتجاوز 350 درجة مئوية، في عملية تُعرف باسم التحلل الحراري (Pyrolysis). وتنتج عن هذه العملية مادة البيوشار الغنية بالكربون، والتي عندما تُضاف إلى الخرسانة، تزيد من قوتها بشكل ملحوظ.

لماذا هذا الاكتشاف مهم؟

يتم إنتاج أكثر من 10 مليارات كيلوغرام من نفايات القهوة حول العالم سنويًا، ينتهي أغلبها في مكبّات النفايات، مسببة انبعاثات من غازات الاحتباس الحراري مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون. في الوقت نفسه، تعتمد صناعة الخرسانة على الرمال الطبيعية، ما يؤدي إلى استنزاف بيئي حاد في الأنهار والسواحل.

يساهم هذا الاكتشاف في:

• الحد من النفايات العضوية في المكبّات؛

• تقليل الاعتماد على الرمال الطبيعية في صناعة الخرسانة؛

• تعزيز القوة الميكانيكية للخرسانة بنسبة 30%.

نهج دائري يخدم قطاعين حيويين

قال الدكتور راجيف رويشاند، المهندس في جامعة RMIT:

“التخلّص من النفايات العضوية يُعدّ تحديًا بيئيًا حقيقيًا، لأنها تُنتج كميات كبيرة من الغازات الدفيئة. ومن خلال تحويلها إلى مادة مضافة للبناء، نخلق قيمة من نفايات يومية مهملة”.

ويُبرز الجدول التالي الفائدة المزدوجة لهذا الابتكار:

وأضاف الدكتور جي لي، أحد الباحثين المشاركين:

“الاستخراج المستمر للرمال من الأنهار والسواحل له تأثير بيئي خطير. هذا الابتكار يساعد في تقليل هذا الاعتماد ويُمهّد الطريق للبناء المستدام.”

هل يمكن استخدام الخرسانة المعززة بالقهوة على نطاق واسع؟

رغم النتائج المبشّرة، لا يزال البحث في مراحله الأولية. يعمل الفريق حاليًا على:

• اختبار متانة الخرسانة على المدى الطويل؛

• تقييم مقاومتها لعوامل التجمد والذوبان، وامتصاص الماء، والتآكل؛

• استكشاف أنواع أخرى من النفايات العضوية لإنتاج البيوشار.

وقالت المهندسة شانون كيلمارتن-لينش:

“نحن في بداية الطريق، لكن النتائج تشير إلى إمكانية إحداث تأثير كبير في تقليل النفايات العضوية وتطوير مواد بناء أكثر استدامة.”

من فنجان القهوة إلى الخرسانة الخضراء

ينسجم هذا الابتكار أيضًا مع مبدأ “رعاية الأرض” المستمد من الممارسات البيئية للسكان الأصليين في أستراليا، والذي يركّز على إعادة تدوير الموارد بشكل مستدام ومسؤول.

النتيجة الأساسية:

هل يمكن استخدام قشور القهوة في الخرسانة؟

نعم، أظهرت دراسة أسترالية أن قشور القهوة المعالجة حراريًا يمكن أن تعزز قوة الخرسانة بنسبة تصل إلى 30%، مع تقليل التأثير البيئي الناتج عن النفايات العضوية واستهلاك الرمال.