Le béton est largement utilisé avec une production mondiale d'environ 4 milliards de tonnes / an, nécessitant près de 7,3 milliards de tonnes de sable. Cette situation a conduit à une grave pénurie de béton ces dernières années, posant des défis majeurs pour le secteur de la construction.
Afin de contribuer à la réduction de l’exploitation du sable, des chercheurs de l’Université RMIT, en Australie, ont cherché une alternative pour le remplacer. Dans leur article, publié dans le numéro de septembre du Journal of Cleaner Production, ils expliquent que le marc de café pourrait se substituer à la silice dans la production du béton. En effet, selon les chercheurs, le marc de café produirait une liaison chimique beaucoup plus forte que le sable seul quand il est utilisé dans des proportions appropriées.
Afin d’accroître la résistance du béton, des scientifiques ont exploré l’utilisation du marc de café brut. Cependant, en raison de sa teneur en matières organiques, il ne peut pas être directement mélangé avec du béton ordinaire tout en formant des liaisons avec les autres matériaux. Par conséquent, les chercheurs ont entrepris une pyrolyse des composants à des températures de 350 et 500 °C, rendant ainsi les éléments compatibles. En remplaçant le sable par le marc de café à des proportions de 5, 10, 15 et 20 % en volume, les essais ont révélé que la température optimale était de 350 °C. Ce processus a conduit à une amélioration significative de la résistance à la compression du mélange béton/bio-charbon de café, avec une augmentation de 29,3 % dans les résultats des tests.
Une technique plus écologique
Dans un communiqué, le Dr Rajeev Roychand de l’école d’ingénierie du RMIT et auteur principal de l’étude a expliqué les effets néfastes de l’élimination des déchets organiques sur l’environnement. Selon lui, le processus émet des quantités importantes de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. Ces derniers contribuent énormément au changement climatique. Il a pris l’exemple de l’Australie qui, chaque année, produit 75 millions de kilogrammes de marc de café usagé qui finissent généralement dans les décharges.
D’après le Dr Shannon Kilmartin-Lynch, chercheur postdoctoral au sein du RMIT, l’industrie du béton a le potentiel de contribuer de manière significative à l’augmentation du recyclage des déchets organiques comme le café usagé. Selon ses dires, cette nouvelle découverte va permettre de réduire considérablement les déchets organiques envoyés dans les décharges et par conséquent, la quantité de méthane émise par leur décomposition.
« En plus de réduire les émissions et fabriquer un béton plus résistant, nous réduisons l’impact de l’exploitation continue des ressources naturelles comme le sable », a déclaré le Dr Roychand.
