变废为宝 从咖啡渣诞生的超强混凝土

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咖啡、茶、可可并称为当今世界的三大无酒精饮料，受到全球超三分之一群体的喜爱。其中，咖啡的流行却非常特殊。咖啡的流行背后是一段意味深长的历史，包含着贸易、殖民、战争等因素，但是随着和平以及经济全球化，咖啡不但摆脱了负面，更因为其营养价值备受关注，并在不同国家被发展成了各式各样的风味饮品，成为一种纯粹美味的饮料。

但今天，我们话题的主角并非咖啡，而是咖啡文化之后一种特殊的副产物——咖啡渣。咖啡渣是萃取咖啡后产生的废弃物，里面包含咖啡豆的表皮。一般来说，咖啡渣会被当做垃圾丢弃或者作为肥料填埋。但事实上，咖啡渣本身是一种非常有价值的资源。根据相关研究表明，咖啡渣中含有约20%油脂、10%蛋白质、58%碳水化合物和半乳糖，同时还含有有机酸和多酚类物质以及钾、钙、镁、锰等无机成分。而这也使得咖啡渣本身具备非常大的开发前景。目前不少科研团队都在围绕咖啡渣进行研究，并且在生物质能源、化妆品等领域都收获了一定的成果。而就在最近，澳大利亚科学家团队研究发现，咖啡渣对于强化混凝土结构也有很大的价值。

据悉，研究团队开发出一种新的技术，通过使用在350℃下工作的低能耗无氧工艺，将废弃咖啡渣变成生物炭，并以此来取代部分的沙子制造混凝土，能够使混凝土强度提高近30%。并且这一定程度上也能解决咖啡渣掩埋处理背后的温室难题(全球每年约产出1800万吨的咖啡渣，其中大部分会被掩埋处理，这些咖啡渣会因此分解释放出甲烷，而甲烷导致的温室气体效应是二氧化碳的21倍)，以及环节部分地区“沙”资源匮乏的情况(混凝土使用的是河砂，而沙漠中的沙子并不能作为混凝土的材料使用)。

根据相关研究人员介绍，加入生物炭能够强化混凝土牢固度可能与其拥有可锁住水分的多孔结构有关，这种结构能够阻止混凝土内部变得干燥而产生微裂缝，从而避免混凝土强度被微裂缝削弱。而在此前的实验中发现，如果直接用咖啡渣取代沙子，反而会降低混凝土强度。因此低能耗无氧工艺在这项研究中非常重要。而根据研究数据，将混凝土中15%的沙子替换成咖啡渣加工后的生物炭，就足以让混凝土强度获得提升。

（图片来源：千图网）

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