 |
Izlietotie kafijas biezumi parasti nonāk atkritumos, taču Dienvidkorejas zinātnieki atraduši veidu, kā tos pārvērst vērtīgā būvmateriālā. Pētnieki izstrādājuši jaunu siltumizolācijas materiālu, kas pēc efektivitātes spēj konkurēt ar populārajiem komerciālajiem izolācijas produktiem, vēsta “Science Alert”.
Pētījumu veica Džonbukas Nacionālās universitātes (JBNU) speciālisti, kuri uzsver, ka jaunais materiāls ir ne tikai efektīvs, bet arī videi draudzīgs.
No atkritumiem līdz būvmateriālam
Pasaulē ik dienu tiek izdzertas aptuveni 2,25 miljardi tasīšu kafijas, radot milzīgu daudzumu izlietotu kafijas biezumu. Lielākā daļa šo atkritumu tiek sadedzināti vai noglabāti poligonos.
"Pasaulē tiek radīti milzīgi kafijas atkritumu apjomi, taču lielākā daļa no tiem netiek izmantoti lietderīgi," skaidro materiālu inženieris Sons Juns Kims. "Mūsu pētījums parāda, ka šos atkritumus iespējams pārvērst augstas pievienotās vērtības produktā."
Lai izveidotu jauno materiālu, zinātnieki vispirms nedēļu žāvēja kafijas biezumus 80 grādu temperatūrā. Pēc tam tie tika pakļauti augstākai temperatūrai, iegūstot bioogli - oglekli saturošu materiālu.
Nākamajā posmā bioogle tika apstrādāta ar videi draudzīgiem šķīdinātājiem, tostarp ūdeni, etanolu un propilēnglikolu, bet pēc tam sajaukta ar dabisku polimēru - etilcelulozi. Iegūto maisījumu saspaida un karsēja, līdz izveidojās gatavs kompozītmateriāls.
Kā darbojas jaunais materiāls?
Materiāla efektivitāti nodrošina tā porainā struktūra. Porās iesprostotais gaiss darbojas kā dabisks siltuma izolators un samazina siltuma pārnesi.
Testos tika konstatēts, ka jaunā materiāla siltumvadītspēja sasniedz tikai 0,04 vatus uz metru uz kelvinu. Materiāli ar siltumvadītspēju zem 0,07 parasti tiek uzskatīti par labiem siltumizolatoriem.
Tas nozīmē, ka kafijas biezumu izolācija efektivitātes ziņā ir salīdzināma ar putupolistirolu - vienu no visplašāk izmantotajiem izolācijas materiāliem būvniecībā.
Priekšrocība salīdzinājumā ar putupolistirolu
Lielākā atšķirība ir ietekme uz vidi.
Putupolistirols tiek ražots no fosilā kurināmā un sadalās ļoti lēni. Savukārt kafijas bāzes materiāls ir izgatavots no atjaunojamiem resursiem un ir bioloģiski noārdāms.
Biodegradācijas testos jaunais materiāls trīs nedēļu laikā zaudēja vairāk nekā 10 procentus sava svara, kamēr putupolistirols šajā pašā laikā praktiski nemainījās.
Potenciāls būvniecībā
Pētnieki uzskata, ka materiāls īpaši labi varētu noderēt ēku siltināšanā. Tas palīdzētu samazināt siltuma iekļūšanu telpās, īpaši ēkās ar saules paneļiem uz jumtiem, kur vasarā bieži rodas papildu sasilšana.
Speciālisti uzsver, ka šāds risinājums vienlaikus samazina atkritumu daudzumu un rada jaunas iespējas ilgtspējīgu būvmateriālu izstrādē.
"Šī pieeja palīdz attīstīt aprites ekonomiku. Mēs pārvēršam atkritumus noderīgā produktā, vienlaikus samazinot slodzi uz vidi," norāda Kims.
Pētījuma rezultāti publicēti zinātniskajā žurnālā "Biochar".