فوائد مذهلة لتفل القهوة تفيد الطبيعة
تاريخ النشر: 20th, May 2024 GMT
دراسة أسترالية تتوصل إلى إمكانية إنتاج خرسانة أقوى بنسبة 30% من خلال معالجة وإضافة بقايا القهوة المتفحمة إلى المزيج الشائع.
ينتج العالم كل عام كمية مذهلة تبلغ 10 مليارات كيلوغرام من نفايات القهوة على مستوى العالم، والتي ينتهي معظمها في مدافن النفايات.
غازات الدفيئة
بحسب ما نشره موقع "Science Alert" نقلًا عن دورية "Cleaner Production"، أوضح الباحث مهندس راجيف رويتشاند من معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا RMIT أن "التخلص من النفايات العضوية يشكل تحديا بيئيا لأنه ينبعث منه كميات كبيرة من غازات الدفيئة بما يشمل غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، والتي تساهم في تغير المناخ".
الخرسانة كثيفة الموارد
مع ازدهار سوق البناء على مستوى العالم، فإن هناك أيضا طلباً متزايداً على الخرسانة كثيفة الموارد ما يتسبب في مجموعة أخرى من التحديات البيئية أيضًا.
وقال جي لي، باحث في "RMIT"، إن "الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية في جميع أنحاء العالم - والتي يتم أخذها عادة من قيعان الأنهار وضفافها - لتلبية الطلب المتزايد بسرعة في صناعة البناء والتشييد له تأثير كبير على البيئة".
وأضاف أن "هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال. ومن خلال نهج الاقتصاد الدائري، يمكن إبقاء النفايات العضوية خارج مكب النفايات وكذلك الحفاظ على الموارد الطبيعية مثل الرمال بشكل أفضل."
تحلل حراري
لا يمكن إضافة المنتجات العضوية مثل القهوة المطحونة مباشرة إلى الخرسانة لأنها تسرب مواد كيميائية تضعف قوة مواد البناء. لذا، باستخدام مستويات طاقة منخفضة، قام فريق الباحثين بتسخين مخلفات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية مع حرمانها من الأكسجين، فيما يسمى عملية التحلل الحراري.
يساعد التحلل الحراري على كسر الجزيئات العضوية، ما يؤدي إلى إنتاج فحم مسامي وغني بالكربون يسمى الفحم الحيوي، والذي يمكن أن يشكل روابط مع مصفوفة الأسمنت وبالتالي يدمج نفسه فيها.
أسمنت القهوة الهجين
كما حاول رويتشاند وزملاؤه باستخدام التحليل الحراري لرواسب القهوة عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، لكن جزيئات الفحم الحيوي الناتجة لم تكن بنفس القوة.
وحذر الباحثون من أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم المتانة طويلة المدى لمنتجهم الإسمنتي. إنهم يعملون الآن على اختبار كيفية أداء إسمنت القهوة الهجين في ظل دورات التجميد-الذوبان وامتصاص الماء والسحجات، والعديد من الضغوطات الأخرى.
فحم حيوي
ويعمل فريق الباحثين أيضًا على إنتاج الفحم الحيوي من مصادر النفايات العضوية الأخرى، بما يشمل الخشب ومخلفات الطعام والنفايات الزراعية.
وقال شانون كيلمارتن لينش، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة من RMIT، إن "البحث في مراحله الأولى، ولكن هذه النتائج المثيرة تقدم طريقة مبتكرة لتقليل كمية النفايات العضوية التي تذهب إلى مكب النفايات بشكل كبير".
المصدر: بوابة الوفد
كلمات دلالية: القهوة بقايا القهوة غازات الدفيئة العالم الخرسانة فحم الفحم الحيوي النفایات العضویة
إقرأ أيضاً:
علماء يبتكرون بطارية من "النفايات النووية" لإنتاج الكهرباء
في تطور علمي مذهل، أعلن باحثون في الولايات المتحدة عن ابتكار جديد قد يُحدث ثورة في مجال الطاقة، حيث نجحوا في تطوير بطارية يمكن تشغيلها باستخدام نفايات نووية.
هذا الاكتشاف يفتح الأبواب أمام استخدام إشعاع النفايات النووية لتوليد الطاقة، مما قد يغير الطريقة التي ننتج بها الكهرباء ويقلل من الآثار البيئية السلبية.
ويستخدم الفريق البحثي في جامعة ولاية أوهايو الإشعاع الجاما الذي ينبعث من النفايات النووية لتحويله إلى طاقة يمكن استخدامها لتشغيل أجهزة إلكترونية دقيقة مثل الرقائق الدقيقة. بحسب موقع "sciencealert" للأبحاث العلمية.
وعلى الرغم من أن هذه التقنية ما زالت في مراحلها المبكرة، إلا أن العلماء يعتقدون أن الإمكانيات المستقبلية لهذه البطاريات قد تكون ضخمة، خاصة في تطبيقات تتطلب طاقة منخفضة وصيانة قليلة، مثل أجهزة الاستشعار والمراقبة بالقرب من المنشآت النووية.
الابتكار يعتمد على عملية مكونة من مرحلتين: تحويل الإشعاع إلى ضوء باستخدام بلورات فلورية، ومن ثم تحويل هذا الضوء إلى كهرباء عبر خلايا شمسية. في اختبارات أولية، تم الحصول على طاقة تصل إلى 288 نانوواط باستخدام السيزيوم-137 والكوبالت-60، وهما من النفايات المشعة الشائعة في الانشطار النووي.
وأوضح الباحثون أن هذه البطاريات ستكون آمنة للاستخدام ولن تلوث البيئة المحيطة، لكن ما زالت هناك أسئلة تحتاج إلى إجابة حول المدة الزمنية التي قد تستمر خلالها هذه التقنية في العمل بعد تثبيتها.
ووفقا للباحثين، يعد هذا الاختراع بمثابة خطوة كبيرة نحو الاستفادة من النفايات النووية في إنتاج الطاقة، مما قد يجعل الطاقة النووية خيارًا أكثر جذبًا في المستقبل، خاصة مع تزايد القلق من آثار الوقود الأحفوري على البيئة.
من المتوقع أن تحظى هذه الدراسة بمزيد من الاهتمام في السنوات المقبلة، وقد تفتح آفاقًا جديدة في مجال تكنولوجيا الطاقة والنقل الفضائي، حيث توجد مستويات عالية من الإشعاع الجاما.
ورشة تعريفية حول أعمال فريق دمج المكاتب المعنية بالحديدة