Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 148

YENİLİKLER BETON PREFABRİKASYON EKİM 2023 ◆ SAYI : 148 30 Atık Kahve Posaları İle Beton %30 Daha Güçlü Araştırmacılar, kumun belirli bir yüzdesinin atık kahve posası ile değiştirilmesinin daha güçlü bir beton ürettiğini bulmuşlardır. Royal Melbourne Institute of Tehno- logy (RMIT) de yapılan çalışmalar, bir miktar kumun, büyük miktarlarda üre- tilen ve genellikle çöplüklere atılan bir organik atık olan kullanılmış kahve po- sası (kahve telvesi değil-BT) ile değiş- tirilmesiyle betonun dayanımının %30 daha artırılabileceğini göstermiştir. Bu yolla aynı zamanda kum gibi doğal kaynakların kullanımının da azaltılarak inşaatta daha yeşil bir döngüsel eko- nomi yaklaşımına katkıda bulunulabi- lecektir. Dünya çapında yıllık olarak kullanılmış kahve posasının (KKP) toplam mik- tarının 54 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir, bu da onu kahve ha- zırlamada en çok üretilen atık haline getirmektedir. Geleneksel olarak, bu kahve posasının çoğu çöplüklere atıl- maktadır. RMIT Universitesi araştırmacıları bu özel atık ürünü beton üretiminde kulla- narak türünün ilk örneği olan bir kulla- nım alanı bulmuşlardır. Araştırmanın başyazarı Rajeev Royc- hand, “Çalışmalarının ilham kaynağı- nın, büyük miktarlardaki kahve atıkla- rını çöp alanlarına gitmek yerine inşaat projelerinde kullanmanın yenilikçi bir yolunu bulmak ve bu şekilde “kahveye hayatta ikinci bir şans vermek” olarak açıklamıştır. İnce parçacık boyutları nedeniyle KKP, inşaat uygulamalarında faydalı bir bi- leşen olarak önerilmektedir. İlk olarak KKP, Melbourne, Avustralya çevre- sindeki çeşitli kafelerden toplanmış ve nemi kurutularak biyokömür oluş- turmak için piroliz adı verilen düşük enerjili, oksijensiz bir işlem kullanılarak 350 °C ve 500 °C olmak üzere iki farklı sıcaklıkta ısıtılmıştır. 350 derecede ve 500 derecede ısıtıl- mış, işlenmemiş KKP’nın betonun me- kanik ve mikroyapısal davranışı üzerin- deki etkilerini karşılaştırmak için on iki karışım tasarlanmıştır. Farklı KKP’ları, ince agrega yerine %0, %5, %10, %15 ve %20 hacimde, ince agrega yerine normal Portland çimentosu ile karıştı- rılmıştır. Daha sonra elde edilen beton kalıplara dökülmüş, vibre edilmiş, oda sıcaklığında kürlenerek kalıptan çıka- rıldıktan sonra basınç dayanımı test edilene ve X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak analiz edilene kadar bir su tankında kürlenmeye devam edilmiştir. Araştırma grubu, test edilen tüm beton karışımlar arasında kumun, %15ora- nında 350 °C’de pirolize edilmiş kahve posası ile değiştirildiğinde malzeme özelliklerinde önemli bir iyileşme oldu- ğunu ve basınç dayanımında %29,3’lük bir artış olduğunu görmüşlerdir. Araştırmanın henüz başlangıç safha- sında olmakla beraber araştırmacılar sonuçların ümit verici olduğunu ve kahvenin her yerde bulunduğu düşü- nüldüğünde bu yöntemin potansiyel olarak bütün dünyada inşaatlarda kul- lanılabileceğini söylemektedirler. Araştırma eşbaşkanı Shannon Kilmar- tin-Lynch, “Beton endüstrisi, kullanıl- mış kahve gibi organik atıkların geri dönüşümüne önemli ölçüde katkıda bulunma potansiyeline sahip” olduğu- nu belirterek, “…araştırmamız henüz başlangıç ​aşamasında ancak heyecan verici bu bulgular, çöp sahasına giden organik atık miktarını büyük ölçüde azaltacak yenilikçi bir yöntem sunu- yor” demiştir. Geliştirilen bu yöntemin, atık depolama alanlarında yerden tasarruf etmenin yanı sıra, her yıl inşaatlarda kullanılmak üzere çıkarılan 40 ila 50 milyar ton ça- kıl ve kumun bir kısmından da tasarruf edilmesini sağlayarak doğal kaynakla- rın korunmasına da katkıda bulunacağı ifade edilmektedir. Araştırmanın yazar- larından Jie Li, "İnşaat sektörünün hızla artan taleplerini karşılamak için (dünya çapında faaliyet gösteren) kum ocak- larının çevre üzerinde büyük bir etkiye sahip” olduğunu ifade ederek döngü- sel ekonomi yaklaşımıyla organik atık- ları çöplüklerden uzak tutabileceğimizi ve kum gibi doğal kaynaklarımızı daha iyi koruyabileceğimizi belirtmiştir. Araştırmacılar, inşaat endüstrisindeki potansiyel uygulamalar için 350 dere- ce ısıtılmış kahve biyokömürü üzerin- de uzun vadeli mekanik ve dayanıklılık testleri yapmayı ve ayrıca farklı piroliz sıcaklıklarının malzemenin performan- sı üzerindeki etkisini araştırmayı sür- dürmeyi planlamaktadırlar. Çalışma Temiz Üretim Dergisi’nde ya- yınlanmıştır. Kaynak: RMIT Üniversitesi, New Atlas 22 Ağustos 2023