HABER MERKEZİ
RMIT Üniversitesi'nde yürütülen araştırma, kahve telvesi gibi organik atıkların inşaat sektöründe yenilikçi bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Bilim insanları tarafından geliştirilen yöntem, kömürleştirilmiş kahve atığının beton karışımına katılması durumunda yapı malzemesinin mekanik özelliklerini belirgin biçimde iyileştirebildiğini göstermektedir.
Dünya genelinde her yıl yaklaşık 10 milyar kilogram kahve atığı üretilmektedir. Bu muazzam miktardaki organik atığın büyük çoğunluğu çöp sahalarında depolanmakta ve çevresel açıdan ciddi sorunlara yol açmaktadır. Organik atıkların çöp sahalarında bozunması sırasında metan ve karbondioksit gibi sera gazları açığa çıkmakta, bu da iklim değişikliğine doğrudan katkı sağlamaktadır. RMIT Üniversitesi mühendisi Rajeev Roychand, 2023 yılında yayınlanan araştırmada bu durumun ciddi bir çevresel zorluk oluşturduğunu vurgulamıştır. Atık yönetiminin sadece yerel değil, küresel ölçekte bir sorun haline geldiği günümüzde, kahve atığının değerlendirilmesi önemli bir fırsat sunmaktadır.
İnşaat endüstrisi, küresel olarak hızla gelişmekte ve bu da beton talebini sürekli artırmaktadır. Beton üretiminde kullanılan kumun tedariki, doğal kaynaklar üzerinde muazzam bir baskı oluşturmaktadır. Tipik olarak nehir yataklarından ve kıyılarından çıkarılan kumun devam eden madenciliği, ekosistemler üzerinde kalıcı hasar bırakmaktadır. RMIT mühendisi Jie Li, doğal kumun sınırlı kaynaklar arasında yer aldığını ve kum madenciliğinin çevresel etkilerinin giderek arttığını belirtmektedir. Sürdürülebilir bir kum arzını korumak, inşaat sektörünün karşı karşıya olduğu uzun vadeli ve kritik bir zorluktur. Döngüsel ekonomi yaklaşımı benimsenerek, organik atıklar çöp sahalarının dışında tutulabilir ve aynı zamanda doğal kaynakların daha iyi korunması sağlanabilir.
Kahve telvesi gibi organik ürünler doğrudan beton karışımına eklenemez çünkü bu malzemelerde bulunan kimyasallar beton yapısının gücünü zayıflatmaktadır. RMIT araştırma ekibi bu sorunu aşmak için piroliz adı verilen bir işlem geliştirmiştir. Piroliz, düşük enerji seviyeleri kullanılarak kahve atığını 350 derece Celsius'un üzerine ısıtırken oksijenden mahrum bırakma işlemidir. Bu yüksek sıcaklık ve oksijen eksikliği ortamında organik moleküller parçalanmakta ve gözenekli, karbon açısından zengin bir biyokömür oluşmaktadır. Oluşan bu biyokömür, çimento matrisine bağlar oluşturabilme kapasitesine sahip olup, kendisini çimento yapısına entegre edebilmektedir. Araştırmacılar ayrıca kahve telvesini 500 derece Celsius'ta piroliz etmeyi denemiş ancak bu sıcaklıkta elde edilen biyokömür parçacıklarının daha düşük dayanıklılık gösterdiğini gözlemlemişlerdir.
Araştırmanın en dikkat çekici bulgusu, kahve atığından elde edilen biyokömürün beton karışımına katılması halinde yapı malzemesinin gücünün yüzde 30'a kadar artırılabilmesidir. Bu oran, inşaat endüstrisi için oldukça anlamlı bir iyileştirmeyi temsil etmektedir. Güçlendirilmiş beton, daha uzun ömürlü yapılar inşa edilmesini mümkün kılmakta ve yapıların bakım maliyetlerini azaltmaktadır. Roychand ve meslektaşları, bu hibrit kahve-çimento karışımının uzun vadeli dayanıklılığını değerlendirme ihtiyacı bulunduğunu vurgulamışlardır. Şu anda ekip, çimento ürünlerinin donma ve çözülme döngüleri, su emilimi, aşınma ve diğer stres faktörleri altında nasıl performans gösterdiğini test etmek üzerinde çalışmaktadır. Bu kapsamlı testler, teknolojinin gerçek dünya koşullarında ne kadar etkili olacağını belirlemek açısından kritik öneme sahiptir.
RMIT araştırma ekibi, kahve atığı dışında ahşap, gıda ve tarımsal ürünler gibi diğer organik atık kaynaklarından da biyokömür oluşturma üzerinde çalışmaktadır. Bu çok yönlü yaklaşım, piroliz teknolojisinin çeşitli endüstriyel atıkları değerlendirebilme potansiyelini göstermektedir. Shannon Kilmartin-Lynch, araştırmanın erken aşamalarda olduğunu ancak bu heyecan verici bulguların çöp sahalarına giden organik atık miktarını büyük ölçüde azaltmak için yenilikçi bir yol sunduğunu belirtmektedir. Yerli perspektiften bakıldığında, araştırmanın temel ilkesi ülkeye özen göstermek, tüm malzemeler için sürdürülebilir bir yaşam döngüsü sağlamak ve çevre üzerindeki olumsuz etkileri en aza indirmektir. Kahve atığı gibi değerli kaynakların çöp sahalarına gitmesinin önüne geçilmesi, hem ekonomik hem de ekolojik açıdan önemli bir adımdır. Bu teknoloji, gelecekte uygun şekilde ölçeklendirilirse, inşaat endüstrisinde devrim yaratabilir ve küresel çevre sorunlarına somut çözümler sunabilir.