Koffiedik versterkt beton en vermindert broeikasgasemissies
Onlangs hebben onderzoekers van de RMIT University in Melbourne, Australië, een revolutionaire en duurzame methode ontwikkeld om beton aanzienlijk te versterken met behulp van koffiedik. Het goedje dat overblijft na het zetten van koffie kan een deel van het zand in beton vervangen, waardoor het materiaal sterker wordt en de uitstoot van broeikasgassen door koffiedik op stortplaatsen vermindert.
Jaarlijks wordt wereldwijd naar schatting 18 miljoen ton gebruikt koffieprut geproduceerd, waarvan het merendeel op stortplaatsen terechtkomt. De ontbinding van koffiedik op stortplaatsen resulteert in de vrijgave van methaan, een broeikasgas dat maar liefst 21 keer krachtiger is dan kooldioxide in termen van klimaatverandering. Om deze milieuproblematiek effectief aan te pakken, onderzocht het team in Melbourne of koffiedik een nuttige rol kon spelen in de bouwsector, en de resultaten waren opmerkelijk.
De kracht van biochar
De onderzoekers ontdekten dat de onbewerkte koffiedrab, wanneer het zand in beton verving, het materiaal eigenlijk verzwakte. Maar door koffiedik gedurende 2 uur in een zuurstofloze oven te verhitten bij 350°C, ontstond een substantie die lijkt op houtskool, bekend als 'biochar'. Dit proces transformeerde koffiedik tot een waardevolle grondstof voor de betonsector. Het gebruik van 15% biochar als vervanging voor zand in beton resulteerde in betonproducten die maar liefst 29% sterker waren dan traditionele varianten. De sleutel tot deze verbetering ligt in de poreuze structuur van biochar, die vocht vasthoudt en voorkomt dat het beton aan de binnenkant uitdroogt en microscheurtjes ontwikkelt die de structuur verzwakken. Deze ontdekking opent de deur naar de ontwikkeling van een nieuw soort beton dat niet alleen duurzamer is, maar ook circulair.
Duurzame toekomst
Niet alleen kan het gebruik van gerecyclede koffiedik als biochar beton sterker maken, maar het biedt ook een oplossing voor de hoeveelheid koffiedrab die anders op stortplaatsen belandt en methaan produceert. Dit betekent dat we niet alleen betere bouwmaterialen kunnen produceren, maar ook bijdragen aan het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het behoud van onze planeet. Het onderzoeksteam uit Melbourne is momenteel in gesprek met lokale overheden en brancheorganisaties om veldproeven op te zetten met ‘koffiebiocharbeton’. Diverse gemeenten die worstelen met de verwerking van organisch afval hebben interesse getoond in dit baanbrekende onderzoek, wat de potentie heeft om lokale economieën te stimuleren en de groene transitie te versnellen.
Reactie Betonhuis
Binnen de werkgroep betontechnologie werd het onderzoek van de New Scientist. besproken. Elke stap in de richting van duurzamer beton is een positieve ontwikkeling voor onze industrie. De technologen zijn wel van mening dat zorgvuldig moet worden afgewogen of nieuwe materialen passen binnen het streven naar circulariteit binnen de eigen keten. “Het is cruciaal dat alle nieuwe grondstoffen, zoals koffiedik, zelfs na verhitting, geen organische eigenschappen behouden. Organisch materiaal kan in de tijd vergaan en mogelijk de technische levensduur beïnvloeden”, aldus adviseur bouwtechnologie Wilfred Oosterling. “Daarnaast is het essentieel dat de aanvoer ervan constant en gegarandeerd is. Ook de duurzaamheid moet met een Life Cycle Assessment (LCA) worden aangetoond. Elke inspanning voor duurzaamheid juichen we toe, maar het is van groot belang dat de betonreststroom schoon blijft. Het behoud van de technische levensduur en circulariteit staan bovenaan onze prioriteitenlijst. Betonhuis zal de ontwikkelingen van het team in Melbourne blijven volgen."
