Исследователи из Шэньянского сельскохозяйственного университета в Китае разработали инновационный способ переработки отработанной кофейной гущи в экологичный теплоизоляционный материал. Этот продукт может стать заменой традиционным строительным материалам, основанным на нефтепродуктах, и одновременно снизить количество органических отходов.
- Ежедневно в мире выпивается более 2 миллиардов чашек кофе.
- На свалки попадает от 8 до 60 миллионов тонн кофейной гущи ежегодно.
- Гниение гущи вызывает выделение метана и углекислого газа.
- Новый материал имеет пористость до 71% и превосходные изоляционные свойства.
Технология получения нового утеплителя
В ходе исследования учёные столкнулись с проблемой низкой пористости сырых кофейных отходов, которая составляла всего 40%. Это значительно ограничивало их использование в качестве изоляционного материала. Чтобы решить эту задачу, исследователи применили метод превращения гущи в стабилизированный биоуголь.
Процесс включал два этапа: сначала гущу сушили при 80 градусах Цельсия в течение недели, а затем подвергали термической обработке при температуре 700 градусов в течение часа. Такой подход увеличил пористость материала до 71%, что значительно улучшило его теплоизоляционные свойства.
Свойства и преимущества нового материала
На следующем этапе учёные разработали стратегию «восстановления пор», чтобы сохранить структуру биоугля при формировании плит. Для этого использовался жидкий пропиленгликоль для заполнения пустот и порошок этилцеллюлозы в качестве связующего вещества. Полученная масса была спрессована и обработана в вакууме, что позволило создать идеальные воздушные карманы внутри изделия.
Тестирование нового композитного материала показало, что его изоляционные характеристики в шесть раз лучше, чем у этилцеллюлозной базы без добавок, что делает его конкурентоспособным с коммерческим пнополистиролом. Таким образом, данный утеплитель может тать безопасной альтернативой синтетическим материалам в строительстве.
| Свойства | Показатели |
|---|---|
| Пористость | 71% |
| Изоляционные свойства | Улучшены в 6 раз |
| Температура сушки | 80°С |
| Температура пиролиза | 700°С |
Таким образом, результаты исследования открывают новые горизонты для вторичной переработки отходов и создания экологически чистых строительных материалов.