Кофейная гуща может стать настоящим сокровищем: ученые нашли ей необычное применение

Обугленная кофейная гуща может повысить прочность бетона почти на 30%. К такому выводу пришли австралийские исследователи, разработав собственную оригинальную технологию, которая может решить сразу несколько экологических и промышленных проблем.

Об этом пишет Science Alert.

Австралийские ученые нашли способ укрепить бетон кофейной гущей

Ежегодно на планете образуется ориентировочно 10 миллиардов килограммов кофейных отходов, подавляющее большинство которых просто попадает на свалки.

«Утилизация органических отходов создает экологическую проблему, поскольку выбрасывает большое количество парниковых газов, включая метан и углекислый газ, которые способствуют изменению климата», — говорит инженер из Университета RMIT Раджев Ройчанд.

В то же время стремительное развитие глобального строительного сектора влечет за собой постоянный рост спроса на ресурсоемкий бетон. Это тоже сильно влияет на окружающую среду.

«Текущая добыча природного песка по всему миру, который обычно берется из русел рек и берегов, для удовлетворения быстро растущих потребностей строительной отрасли оказывает большое влияние на окружающую среду», — отметил инженер RMIT Цзе Ли.

Прямое добавление органики вроде кофейной гущи в бетон невозможно, поскольку из нее выделяются химические вещества, которые снижают прочность материала. Чтобы обойти это ограничение, ученые применили низкоэнергетический метод: отходы кофе нагрели до температуры более 350 °C в условиях полного отсутствия кислорода.

Этот процесс называется пиролизом. Он расщепляет органические молекулы и превращает отходы в пористый, богатый углеродом биоуголь, который может образовывать прочные связи с цементной матрицей и интегрироваться в ее структуру.

Исследователи также испытывали пиролиз кофейной гущи при температуре 500 °C, но полученный биоуголь оказался менее прочным. При этом ученые отмечают, что долговечность такого бетона еще нуждается в проверках.

Пока команда тестирует, как гибридный кофейно-цементный материал ведет себя во время циклов замерзания и оттаивания, как он поглощает воду, реагирует на трение и другие физические нагрузки. Параллельно специалисты работают над созданием биоугля из других видов органических отходов — древесины, пищевых остатков и сельскохозяйственной продукции.

«Наши исследования находятся на ранних стадиях, но эти увлекательные выводы предлагают инновационный способ значительно уменьшить количество органических отходов, которое попадает на свалки», — рассказывает инженер RMIT Шеннон Килмартин-Линч.

В 2024 году Университет RMIT совместно с городским советом Мейседон-Рейнджес провели первые испытания разработки в реальных условиях. В городе Гисборн выложили пешеходную дорожку, состоявшую из трех секций: бетона с кофейным биоуглем, бетона с добавлением древесной щепы и контрольного участка из стандартного бетона.

Позже в том же году в рамках программы Victoria’s Big Build кофейно-биоугольный бетон впервые использовали для обновления дорог. По оценкам подрядчика BildGroup, это позволило пустить на переработку вместо свалки гущу от ориентировочно 140 тысяч чашек кофе и сэкономить более 3 метрических тонн песка.

В начале 2025 года команда RMIT получила награду People’s Choice Problem Solver Award на конкурсе Shaping Australia Awards от организации Universities Australia. Ученые сообщили, что уже работают с партнером по коммерциализации создания бизнес-модели для вывода нового строительного материала на рынок.

Как использовать кофейную гущу

Ее можно добавлять к компостам, использовать для полива или смешивать с семенами моркови перед посевом для ускорения ее прорастания. В то же время, важно не превышать дозировку — не больше столовой ложки жмыха на литр почвы, чтобы избежать лишнего закисления.

Помимо подкормки кофейная гуща эффективно помогает защитить сад от вредителей. Благодаря резкому аромату ее смесь с апельсиновой цедрой отпугивает насекомых и животных от клумб, а чистый кофейный жмых помогает бороться с улитками, улитками и муравейниками на участке.