Кавова гуща може стати справжнім скарбом: вчені знайшли їй незвичне застосування

Обвуглена кавовагуща може підвищити міцність бетону майже на 30%. До такого висновку дійшли австралійські дослідники, коли розробили власну оригінальну технологію, яка може розв’язати одразу кілька екологічних та промислових проблем.

Про це пише Science Alert.

Австралійські науковці знайшли спосіб зміцнити бетон кавовою гущею

Щороку на планеті утворюється орієнтовно 10 мільярдів кілограмів кавових відходів, переважна більшість яких просто потрапляє на сміттєзвалища.

«Утилізація органічних відходів створює екологічну проблему, оскільки викидає велику кількість парникових газів, включаючи метан і вуглекислий газ, які сприяють зміні клімату», — каже інженер з Університету RMIT Раджев Ройчанд.

Водночас стрімкий розвиток глобального будівельного сектору спричиняє постійне зростання попиту на ресурсомісткий бетон. Це теж сильно впливає на довкілля.

«Поточний видобуток природного піску по всьому світу, який зазвичай береться з русел річок та берегів, для задоволення швидко зростаючих потреб будівельної галузі має великий вплив на навколишнє середовище», — зауважив інженер RMIT Цзє Лі.

Пряме додавання органіки на кшталт кавової гущі у бетон неможливе, оскільки з неї виділяються хімічні речовини, які знижують міцність матеріалу. Щоб обійти це обмеження, науковці застосували низькоенергетичний метод: відходи кави нагріли до температури понад 350 °C в умовах повної відсутності кисню.

Цей процес називається піролізом. Він розщеплює органічні молекули та перетворює відходи на пористе, багате на вуглець біовугілля, яке здатне утворювати міцні зв’язки з цементною матрицею та інтегруватися в її структуру.

Дослідники також випробовували піроліз кавової гущі за температури 500 °C, але отримане біовугілля виявилося менш міцним. При цьому науковці наголошують, що довговічність такого бетону ще потребує перевірок.

Наразі команда тестує, як гібридний кавово-цементний матеріал поводиться під час циклів замерзання та відтавання, як він поглинає воду, реагує на тертя та інші фізичні навантаження. Паралельно фахівці працюють над створенням біовугілля з інших видів органічних відходів — деревини, харчових залишків та сільськогосподарської продукції.

«Наші дослідження перебувають на ранніх стадіях, але ці захопливі висновки пропонують інноваційний спосіб значно зменшити кількість органічних відходів, які потрапляють на сміттєзвалища», — розповідає інженерка RMIT Шеннон Кілмартін-Лінч.

2024 року Університет RMIT спільно з міською радою Мейседон-Рейнджес провели перші випробування розробки у реальних умовах. У місті Гісборн виклали пішохідну доріжку, яка складалася з трьох секцій: бетону з кавовим біовугіллям, бетону з додаванням деревної тріски та контрольної ділянки зі стандартного бетону.

Пізніше того ж року в межах програми Victoria’s Big Build кавово-біовугільний бетон уперше використали під час оновлення доріг. За оцінками підрядника BildGroup, це дозволило пустити на перероблення замість сміттєзвалища гущу від орієнтовно 140 тисяч чашок кави та заощадити понад 3 метричні тонни піску.

На початку 2025 року команда RMIT здобула нагороду People’s Choice Problem Solver Award на конкурсі Shaping Australia Awards від організації Universities Australia. Науковці повідомили, що вже працюють із партнером із комерціалізації над створенням бізнес-моделі для виведення нового будівельного матеріалу на ринок.

Як використати кавову гущу

Її можна додавати до компосту, використовувати для поливу або змішувати з насінням моркви перед висіванням для прискорення його проростання. Водночас важливо не перевищувати дозування — не більше столової ложки жмиху на літр ґрунту, щоб уникнути зайвого закислення.

Окрім підживлення,кавова гуща ефективно допомагає захистити сад від шкідників. Завдяки різкому аромату її суміш з апельсиновою цедрою відлякує комах і тварин від клумб, а чистий кавовий жмих допомагає боротися зі слимаками, равликами та мурашниками на ділянці.