咖啡渣新價值：可大幅提高水泥的抗壓強度

每年，全球會產生約100億公斤的咖啡渣。通常。這些東西被用於消除環境氣味、製作肥料等，但大部份咖啡渣沒有被利用。近期澳洲一所大學將咖啡渣進行熱解後加入水泥中，可大大增加水泥的強度。

澳洲皇家墨爾本理工大學（Royal Melbourne Institute of Technology，RMIT）的研究團隊將廢棄的咖啡渣（SCG）放入無氧的環境中進行熱解，使其轉變成SCG生物碳後加入水泥中，可使水泥的強度增加30%。該研究成果發表在《清潔產品雜誌》（Journal of Cleaner Production）上。

咖啡渣屬於有機廢物，需要進行轉換後才能進入水泥當中，否則單純在水泥添加咖啡渣這類的有機物質，會降低水泥顆粒的水化反應，並影響抗壓強度。

研究人員將咖啡渣放入350 °C和500 °C的無氧環境中，進行熱解鍛燒2小時，產生出SCG生物碳。並用這些SCG生物碳代替水泥中的沙子，同時透過多項實驗以確定水泥強度的變化。

在350 °C的熱解下所產生的SCG生物碳，被按照不同的體積比例與水泥混合後，發現15%的比例可使水泥的整體抗壓強度提高近30%。

而在500 °C的熱解下所產生的SCG生物碳，被按照不同的體積比例與水泥混合後，發現15%的比例可使水泥的整體抗壓強度提高22.9%。

研究還發現，加入的SCG生物碳的比例越高，水泥的抗壓強度提高的就越小。

通過多種儀器檢測發現，經過500 °C熱解的SCG的碳、氮、硫含量最高，而經過350 °C熱解的SCG含量次之。另外，經過熱解的SCG，在金屬和礦物質含量大多都高於未處理的SCG。

研究人員還觀察到，SCG在熱解後會產生多孔結構，這種結構會隨著熱解的溫度升高而增加，讓水泥泥漿更容易滲入多孔生物碳材料中，從而增強水泥的整體強度。

皇家墨爾本理工大學的基爾馬丁-林奇（Kilmartin-Lynch）博士對該校的新聞室表示，「水泥行業能為咖啡渣等有機廢物的回收，做出重大的貢獻。雖然我們的研究還處於早期階段，但這項新發現提供了一種創新方法，可以減少它們進入垃圾場。」

目前，全球建築項目每年使用的天然砂約為500億噸。對此，該研究小組的組長李傑（音譯，Jie Li）教授表示，這些水泥中常用的沙子通常是從河床和河岸開採，但過度的開採已經嚴重破壞環境，而SCG生物碳可以替代部份沙子，減少對環境的破壞。

該研究團隊將制定切實可行計劃，對含有SCG生物碳的水泥，進行更多的機械測試和耐久測試，同時與各個行業共同合作，發展他們的研究成果。

該研究已受到澳洲ARUP公司、地球系統有限公司（Earth Systems Pty Ltd）、塔瓦利咖啡烘焙商（Talwali Coffee Roasters）和澳洲皇家墨爾本理工大學的支持。@

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