แนวทางจัดการขยะกากกาแฟ สู่ความเป็นไปได้ไร้ที่สิ้นสุด
กากกาแฟ หนึ่งในขยะที่เราพบเห็นได้ทั่วไปจากการบริโภคกาแฟ ที่ผ่านมามีการมองหาแนวทางใช้ประโยชน์จากกากกาแฟที่เกิดขึ้นปีละหลายล้านตัน จนล่าสุดมีแนวคิดในการนำกากกาแฟไปใช้ในการ ผลิตวัสดุทนทานเท่าคอนกรีต รวมถึงยังใช้เพิ่มความทนทานคอนกรีต ได้อีกด้วย
กาแฟ เครื่องดื่มยอดนิยมที่ได้รับความชื่นชอบจากคนทั่วโลก หลายท่านต่างใช้กาแฟเป็นเครื่องมือเริ่มต้นเช้าอันสดใสช่วยให้ผู้ดื่มกระปรี้กระเปร่ามีพลังงาน แต่ด้วยอัตราการบริโภคในแต่ละวันมีจำนวนมหาศาล ทำให้ปริมาณขยะที่เกิดจากกาแฟมีมากตามไปด้วย
ขยะที่เกิดจากอุตสาหกรรมกาแฟเป็นอันดับหนึ่งคือ กากกาแฟ ด้วยเป็นของเหลือที่ต้องเกิดขึ้นทุกครั้งที่ทำการชง ในแต่ละปีคาดว่ามีปริมาณกากกาแฟเกิดขึ้นทั่วโลกกว่า 60 ล้านตัน ซึ่งหากนำไปจัดการอย่างไม่ถูกวิธี อาจเป็นอีกหนึ่งต้นตอในการสร้างปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม
จริงอยู่ที่หลายท่านอาจมีการนำกากกาแฟที่ชงภายในบ้านไปใช้ประโยชน์ในด้านอื่น เช่น ใช้ขจัดกลิ่นเหม็นอับ ใช้ทำความสะอาด ไปจนใช้ในการบำรุงผิว แต่นั่นเป็นการนำกลับมาใช้ซ้ำในระดับครัวเรือนที่ถือเป็นจำนวนเล็กน้อย เมื่อเทียบกับปริมาณขยะที่เกิดในอุตสาหกรรมโดยรวม
นำไปสู่การค้นหาแนวทางใหม่ในการนำกากกาแฟที่หลงเหลือไปใช้ประโยชน์หลากหลายรูปแบบ
เปลี่ยนกากกาแฟให้เป็นวัสดุแข็งแรงเท่าคอนกรีต
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก University of Colorado Boulder กับแนวทางใหม่ในการใช้ประโยชน์จากกากกาแฟ หนึ่งในของเสียชิ้นใหญ่ที่หลงเหลือจากขยะในอุตสาหกรรมกาแฟ โดยการนำไปผลิตเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่มีความแข็งแรงทนทานเทียบเท่าคอนกรีตทั่วไป และสามารถนำมาใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ในรูปแบบต่างๆ
ตัววัสดุจะมีส่วนผสมสำคัญคือ กากกาแฟที่ถูกทำให้แห้ง ผสมผสานกับ ผงเซลลูโลส และ ผงแซนแทน ที่ใช้ในการประกอบอาหารทั่วไปเข้ากับน้ำ จากนั้นจึงนำวัสดุนี้ไปบรรจุลงหลอดฉีดยาเพื่อทำการบรรจุแล้วนำไปใช้งานร่วมกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เมื่อทำการขึ้นรูปและรอให้แห้งก็จะได้วัสดุที่แข็งแรงทนทานเทียบเท่าคอนกรีต
วัสดุจากกากกาแฟสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่การผลิตเครื่องประดับ กระถางต้นไม้ หรือแม้แต่บรรจุภัณฑ์ใส่อาหารก็ใช้ได้อย่างไม่มีปัญหา เนื่องจากส่วนผสมทั้งหมดล้วนเป็นวัตถุดิบที่ใช้ในการประกอบอาหาร จึงสามารถนำไปใช้ในการบรรจุอาหารทุกชนิดและรับประทานได้โดยไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย
ส่วนที่ถือเป็นจุดเด่นสำคัญของวัสดุจากกากกาแฟคือความยั่งยืน เมื่อนำไปใช้งานเสร็จสิ้นวัตถุประสงค์ หลังไม่ต้องการใช้งานสามารถนำวัสดุกลับไปบดให้เป็นผง แล้วนำไปใช้งานเป็นวัตถุดิบและขึ้นรูปใหม่อีกครั้งได้ทันทีผ่านเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งจะช่วยลดปัญหาแก้วกาแฟใช้แล้วทิ้งรวมถึงขยะจากบรรจุภัณฑ์นานาชนิด
ตัววัสดุยังสามารถนำไปใช้งานในรูปแบบกระถางต้นไม้ โดยสามารถนำต้นกล้าที่ได้รับการเพาะในกระถางนี้วางลงดินได้โดยตรง ตัวกระถางสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติโดยไม่สร้างผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม อีกทั้งกากกาแฟยังมีไนโตรเจนสูง ถือเป็นปุ๋ยบำรุงชั้นดีอีกด้วย
โดยในอนาคตพวกเขาตั้งเป้าให้วัสดุนี้สามารถใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่อไป
การใช้กากกาแฟเสริมความทนทานคอนกรีต
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก RMIT University กับการนำวัสดุเหลือทิ้งอย่างกากกาแฟ มาใช้ประโยชน์ในทางอื่นเพิ่มเติมเพื่อแก้ปัญหาขยะอินทรีย์ สู่การนำกากกาแฟมาเป็นส่วนผสมของวัสดุก่อสร้างหลักอย่างคอนกรีต และสามารถช่วยเพิ่มความทนทานให้มากขึ้นถึง 30%
ต้นตอของแนวคิดนี้เริ่มต้นจากความต้องการแก้ปัญหาขยะที่มักจบด้วยการนำไปฝังกลบ จริงอยู่ขยะอินทรีย์สามารถใช้การฝังกลบในการแก้ปัญหา แต่ปริมาณกากกาแฟเหลือทิ้งเกิดขึ้นเป็นจำนวนมากทุกวัน และการฝังกลบมักทำให้เกิดมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ จึงนำไปสู่แนวคิดการใช้ประโยชน์เพื่อลดปริมาณขยะและก๊าซเรือนกระจก
ส่วนนี้สอดคล้องกับการมองหาวัสดุทดแทนทรายที่ใช้ในการก่อสร้าง คอนกรีตที่ใช้งานมีทรายเป็นส่วนผสมหลัก แต่ด้วยอัตราการขยายตัวของอุตสาหกรรมก่อสร้างปริมาณทรายที่ใช้งานจึงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่ละปีทั่วโลกมีการใช้ทรายในโครงการก่อสร้างกว่า 5 หมื่นล้านตัน ย่อมนำไปสู่ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม จึงจำเป็นอย่างยิ่งในการมองหาวัสดุทดแทน
นำไปสู่การมองหาแนวทางสำหรับจัดการขยะอินทรีย์และทางเลือกวัสดุสำหรับงานก่อสร้างอย่างยั่งยืน
นี่เองจึงเริ่มมีแนวคิดในการนำกากกาแฟมาอบแห้ง อาศัยกระบวนการ Pyrolysis เป็นการบีบอัดวัสดุในระดับความร้อน 350 - 500 องศาเซลเซียสโดยปราศจากออกซิเจน เพื่อเปลี่ยนสถานะของกากกาแฟให้กลายเป็น ถ่านชีวภาพ จากนั้นจึงนำวัสดุนี้มาใช้ในการหล่อคอนกรีต
หลังการทดลองส่วนผสมและอุณหภูมิที่แหมาะสมอยู่หลายครั้ง พวกเขาพบว่าคอนกรีตที่ผ่านการหล่อจากถ่านชีวภาพบีบอัดที่อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส และใช้ทดแทนทราย 15% เมื่อนำไปขึ้นรูปแล้วทิ้งไว้ให้แห้งเป็นเวลา 24 ชั่วโมง จะช่วยเพิ่มคุณสมบัติความทนทานและรองรับแรงอัดกระแทกเพิ่มขึ้นแก่คอนกรีตมากถึง 29.3%
จริงอยู่การนำกากกาแฟมาเป็นส่วนผสมคอนกรีตยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา จำเป็นต้องได้รับการศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติมอีกมาก ทั้งในด้านการใช้งานในระยะยาวและผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อวัสดุ แต่นี่ถือเป็นตัวเลือกใหม่ที่ช่วยเพิ่มคุณภาพให้แก่วัสดุก่อสร้างและลดขยะลงได้พร้อมกัน
ถือเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกน่าสนใจสำหรับการจัดการกากกาแฟเหลือทิ้งในแต่ละวัน
แน่นอนการใช้ประโยชน์จากกากกาแฟไม่มีเพียงเท่านี้ ยังมีการนำกากกาแฟไปใช้งานในหลายรูปแบบ ตั้งแต่นำไปใช้ผลิตไบโอดีเซล ใช้เป็นไส้กรองสำหรับบำบัดน้ำเสีย ไปจนใช้งานในฐานะวัสดุดักจับคาร์บอน ขึ้นกับแนวทางการนำไปใช้ประโยชน์ของแต่ละภาคส่วน
แต่ก็ช่วยยืนยันได้ว่ากากกาแฟไม่ถือเป็นวัสดุไร้ประโยชน์แต่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายรูปแบบ
ที่มา
https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2023/aug/coffee-concrete
https://newatlas.com/coffee-grounds-filter-hydrogen-sulfide/21441/
https://greendigitallibrary.deqp.go.th/news/detail/759