Une nouvelle méthode innovante transforme les déchets de café en un matériau qui renforce considérablement le béton, offrant des solutions potentielles aux problèmes environnementaux liés aux déchets organiques et à la pénurie de sable pour la construction.
Le double défi de la durabilité
Chaque année, la planète génère une quantité colossale de déchets de café, estimée à 10 milliards de kilogrammes. La plupart de ces résidus finissent dans des décharges, où leur décomposition libère du méthane et du dioxyde de carbone, des gaz à effet de serre puissants.
La gestion des déchets organiques constitue un défi environnemental majeur.
Rajeev Roychand, ingénieur à l’Université RMIT et leader du projet, a souligné l’importance de valoriser ce gaspillage.
Parallèlement, le secteur de la construction fait face à sa propre crise de durabilité. Le béton, le matériau le plus utilisé au niveau mondial, consomme énormément de sable.
L’extraction continue de sable naturel des lits des rivières et des plages pour satisfaire la demande croissante du secteur de la construction a un impact environnemental considérable.
Jie Li, ingénieur à RMIT, a expliqué que cette surexploitation mène à l’épuisement de cette ressource. Les chercheurs ont alors voulu explorer si l’habitude mondiale de consommer du café pouvait répondre à ces deux défis simultanément.
Des résidus de café au ‘biochar’
La réponse n’était pas simplement de mélanger les résidus de café avec le ciment. Les matériaux organiques, à l’état brut, se décomposent et créent des points faibles dans la structure du béton. L’équipe de RMIT a plutôt utilisé un processus appelé pyrolyse.
Cette méthode consiste à chauffer les résidus de café à environ 350°C, dans un environnement contrôlé sans oxygène. Ce traitement thermique transforme les résidus en un matériau stable, semblable à du charbon, riche en carbone, appelé « biochar ». Ce « biochar » peut se lier chimiquement à la matrice du ciment, la renforçant activement au lieu de la dégrader.
Les résultats expérimentaux ont été impressionnants
Les échantillons de béton contenant le « biochar » produit à 350°C ont montré des performances bien supérieures, même par rapport à ceux traités à des températures plus élevées. Les scientifiques avancent que la température plus basse préserve une structure poreuse dans le « biochar », ce qui lui confère une meilleure résistance et flexibilité lorsqu’il est intégré au béton.
Notre recherche en est à ses débuts, mais ces découvertes ouvrent la voie à une méthode innovante pour réduire significativement la quantité de déchets organiques envoyés en décharge.
Shannon Kilmartin-Lynch, ingénieure, a ajouté que le prochain objectif de l’équipe de RMIT consiste à tester rigoureusement la durabilité de ce « béton de café » dans des conditions réelles, en évaluant sa résistance aux cycles de gel, à l’infiltration d’eau et à l’usure intense.