القاهرة: الأمير كمال فرج.

في تحول لافت في عالم الاستدامة، لم تعد القهوة مجرد مشروب ضروري للتركيز واليقظة، بل أصبحت مادة خام يمكنها تعزيز متانة البنية التحتية والمساهمة في بناء المنازل. تشير الأبحاث العلمية الجديدة إلى أن بقايا القهوة المستهلكة، التي تُقدر بملايين الأطنان سنويًا، تحمل سرًا يمكنه أن يُحدث ثورة في صناعة الخرسانة.

ذكرت ستايسي ليسكا في تقرير نشره موقع Food & Wine إن "القهوة تمتلك قوة هائلة بالفعل. فوفقًا للعلم، يمكنها القيام بكل شيء بدءًا من تقليل الالتهابات وتحسين التركيز الذهني، وصولًا إلى المساعدة في نمو البكتيريا المفيدة للأمعاء.. والآن، يكتشف الباحثون قوة خارقة أخرى مذهلة لهذه المادة التي تحتوي على الكافيين: نفايات القهوة يمكنها أن تجعل الأسمنت المستخدم في مواد البناء أكثر قوة ومتانة".

على مدى السنوات القليلة الماضية، أشارت دراسات متعددة إلى أن بقايا القهوة المستهلكة — وهي المادة المتبقية بعد تحضير فنجانك الصباحي — يمكن أن تكون مادة بناء ممتازة. إن استغلال هذه النفايات أمر بالغ الأهمية، حيث تشير التقديرات إلى أننا نتخلص من حوالي 60 مليون طن من بقايا القهوة المستهلكة في مدافن القمامة كل عام. وهذا يشكل ضررًا بيئيًا،

وذكرت إحدى الدراسات أن: "التخلص من بقايا القهوة المستهلكة في مدافن القمامة ليس آمنًا، كما هو الحال مع معظم النفايات العضوية، لأن خطر الاشتعال التلقائي مرتفع للغاية، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يحدث إنتاج مفرط لغازي الميثان وثاني أكسيد الكربون الضارين، مما يساهم في التلوث الكلي للهواء."

الفحم الحيوي: سر تعزيز الخرسانة

يمكن أن يكون لهذه البقايا تأثير كبير جدًا. سلطت منصة ScienceAlert الضوء مؤخرًا على دراسة أجراها مهندسون أستراليون أظهرت أن هذه البقايا يمكن أن تجعل الخرسانة أقوى بنسبة تصل إلى 30%.

في الدراسة التي نُشرت في مجلة Journal of Cleaner Production، شرح الفريق عمليتهم التي أطلقوا عليها اسم "الانحلال الحراري Pyrolyzing"، والتي تنطوي على تكسير المواد العضوية في درجات حرارة عالية مع حرمانها من الأكسجين. هذه العملية تحول البقايا إلى مادة تسمى "الفحم الحيوي Biochar"، وهي غنية بالكربون ومسامية، مما يسمح لها بالاختلاز بسهولة مع المكونات الأخرى المستخدمة في الأسمنت.

شارك البروفيسور جي لي، قائد الفريق في المشروع، في بيان بالقول: "إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية حول العالم — والذي يتم عادة من قيعان الأنهار وضفافها — لتلبية الاحتياجات المتزايدة بسرعة في صناعة البناء له تأثير كبير على البيئة".

وأضاف: "هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لتعدين الرمال... من خلال اتباع نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا إبقاء النفايات العضوية خارج مدافن القمامة وأيضًا الحفاظ على مواردنا الطبيعية مثل الرمال بشكل أفضل."

الفوائد المباشرة 

هذه ليست الدراسة الوحيدة التي تظهر التأثير المحتمل للقهوة. فقد طور باحثون من ماليزيا الفكرة بشكل أكبر لتحديد ما إذا كان بإمكانهم تجاوز الحاجة إلى تحويل البقايا إلى فحم حيوي بالكامل.

اختار الفريق اختبار استخدام كميات متفاوتة من البقايا المستهلكة بعد تنظيفها وتجفيفها وطحنها بدقة، حيث تم خلطها مباشرة في ملاط الأسمنت النموذجي، وسُمح للعينات بالمعالجة لمدة تصل إلى 10 أسابيع. 

ملاط أقوى

وجد الفريق أن الخليط الأمثل يحتوي على حوالي 1.1% من بقايا القهوة المستهلكة وتمت معالجته لمدة 68 يومًا، مما أدى إلى ملاط أقوى بنسبة 12.6% تقريبًا تحت الضغط مقارنة بالملاط المصنوع بدون القهوة. ومع ذلك، لاحظ الفريق أن إضافة المزيد من البقايا لم يزيد من القوة؛ فعندما وصل محتوى القهوة إلى حوالي 3%، بدأت قوة المادة في الانخفاض.

ومع ذلك، لم يكتمل العمل بعد. صرح فريق دراسة 2023 بأن خطواتهم التالية هي تطوير "استراتيجيات تطبيق عملية والعمل نحو التجارب الميدانية". كما أشاروا إلى أنهم "حريصون على التعاون مع مختلف الصناعات لتطوير أبحاثهم".