Ini Dia Semen Kopi Hibrida, Beton dari Ampas Kopi yang 30 Persen Lebih Kuat
Kita dapat memproduksi beton yang 30 persen lebih kuat dengan memproses dan menambahkan ampas kopi yang hangus ke dalam campuran, demikian temuan para peneliti di Australia.
Resep cerdas mereka dapat memecahkan banyak masalah sekaligus.
Setiap tahun, dunia menghasilkan 10 miliar kilogram (22 miliar pon) limbah kopi secara global. Sebagian besar berakhir di tempat pembuangan sampah.
"Pembuangan limbah organik menimbulkan tantangan lingkungan karena mengeluarkan sejumlah besar gas rumah kaca termasuk metana dan karbon dioksida, yang berkontribusi terhadap perubahan iklim," jelas insinyur Universitas RMIT Rajeev Roychand.
Dengan pasar konstruksi yang sedang berkembang pesat secara global, permintaan akan beton yang intensif sumber daya juga terus meningkat yang menyebabkan serangkaian tantangan lingkungan lainnya.
"Penambangan pasir alam yang sedang berlangsung di seluruh dunia – biasanya diambil dari dasar sungai dan tepian sungai – untuk memenuhi permintaan industri konstruksi yang berkembang pesat berdampak besar pada lingkungan," kata insinyur RMIT Jie Li.
"Ada tantangan kritis dan jangka panjang dalam menjaga pasokan pasir yang berkelanjutan karena keterbatasan sumber daya dan dampak lingkungan dari penambangan pasir.
Dengan pendekatan ekonomi sirkular, kita dapat mencegah sampah organik masuk ke tempat pembuangan akhir dan juga lebih menjaga sumber daya alam kita seperti pasir."
Produk organik seperti ampas kopi tidak dapat ditambahkan langsung ke beton karena bahan kimia yang terkandung di dalamnya dapat melemahkan kekuatan bahan bangunan.
Jadi, dengan menggunakan tingkat energi rendah, tim memanaskan ampas kopi hingga lebih dari 350 °C (sekitar 660 °F) sambil menghilangkan oksigen darinya.
Proses ini disebut pirolisis. Proses ini memecah molekul organik, menghasilkan arang berpori dan kaya karbon yang disebut biochar, yang dapat membentuk ikatan dengan dan dengan demikian menyatu dengan matriks semen.
Roychand dan rekan-rekannya juga mencoba pirolisis ampas kopi pada suhu 500 °C tetapi partikel biochar yang dihasilkan tidak sekuat itu.
Para peneliti memperingatkan bahwa mereka masih perlu menilai ketahanan jangka panjang produk semen mereka.
Mereka kini tengah menguji kinerja semen-kopi hibrida dalam siklus beku/cair, penyerapan air, abrasi, dan banyak lagi pemicu stres lainnya.
Tim tersebut juga tengah berupaya menciptakan biochar dari sumber limbah organik lainnya, termasuk kayu, limbah makanan, dan limbah pertanian.
"Penelitian kami masih dalam tahap awal, tetapi temuan menarik ini menawarkan cara inovatif untuk mengurangi jumlah limbah organik yang masuk ke tempat pembuangan akhir," kata insinyur RMIT Shannon Kilmartin-Lynch.
"Inspirasi untuk penelitian saya, dari perspektif Pribumi, melibatkan Kepedulian terhadap Negara, memastikan adanya siklus hidup yang berkelanjutan untuk semua material, dan menghindari hal-hal yang berakhir di tempat pembuangan akhir untuk meminimalkan dampak terhadap lingkungan."
Penelitian mereka dipublikasikan di Journal of Cleaner Production.