作者:王一,食品科学硕士,BEANBOOK 品牌创始人
咖啡渣作为咖啡产业最常见的副产物,每年会产生约600万吨,它的回收再利用也受到了广泛的关注。除了生活中的一些妙用小招,咖啡渣的再利用已经深入到各行各业,例如:纺织材料、营养保健品、新能源(乙醇等)、洗护用品(BEANBOOK 咖啡渣手工皂)。
但是,你听说过用咖啡渣做砖头吗?

根据国际能源署(The International Energy Agency)的估算,建筑的能源消耗战全球能源总消耗的30-40%,而50%以上的能源用于控制建筑物内的温度。因此,改善建筑材料的保温性(隔热性能),对降低能源消耗是非常重要的。

一项科学研究发现了一种提高建筑材料保温性能的方法,而这种方法同时也是一项咖啡渣回收再利用的新发现。
咖啡渣作为多孔结构的有机物质,在建筑材料高温加工过程中燃烧时,使基体孔隙率增加,降低基体导热系数,达到提升建筑材料保温性的效果。此项研究严格模拟建筑工业中的工艺流程,在粘土砖中添加不同比例的咖啡渣,在保证砖体抗压强度的前提下,增加其保温性。

实验发现:添加17%的咖啡渣,粘土砖的导热系数从无咖啡渣的0.74W/mK降低到0.36W/mK,保温性能改善了近一倍。
若这种砖头投入使用,不仅咖啡渣得到了有效利用,减少了浪费和环境污染。全球能源的消耗量也能得到降低。我们取暖费和空调费都能节省不少呢!

附:具体实验方法
在黏土中分别添加5%、11%、17%的咖啡渣,命名为样品ASC05、ASC11、ASC17。之后加入20%成型水,采用水压机和模子成型。脱模后,950℃烧制,干燥后采集数据。
添加17%的咖啡渣后,粘土的导热系数降低,保温性能有了明显的改善。抗压强度从38N/mm2下降到了14 N/mm2,降低了65%。但14N/mm2的抗压强度仍远高于多数国家关于黏土砖抗压强度的最低标准(欧洲法规规定的标准为5N/mm2,美国试验材料学会ASTM标准为10.3N/mm2)。
尽管导热系数和抗压强度的趋势表明可以进一步提高咖啡渣掺混的比例,但材料吸水性也会因此的升高。当用做面砖时,孔隙率过大会对防水效果造成不良影响,故添加的百分比限制在11%(导热系数降低到0.55W/mK,即降低25.7%)并且在砖墙上涂上一层防水涂料,以保证足够的耐久性。

特别鸣谢:王斌,结构工程师(本文技术顾问)
BEAN BOOK,探索咖啡应用的更多可能
我们对不同形态的咖啡(咖啡樱桃、生豆、咖啡粉)及其加工过程中的副产物(浆果、银皮、咖啡渣等)进行研究,开发优质实用的咖啡衍生品。以期达到增加咖啡产业收益、减少资源浪费、助力环保可持续的目标。

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