Le RMIT invente un béton composé de marc de café, plus résistant et avec moins de sable

Le café est l’une des boissons les plus consommées au monde. Par conséquent, les déchets issus de ce produit sont particulièrement abondants. Ils sont estimés à plus de vingt millions de tonnes par an. Afin d’éviter que ces biodéchets se terminent seulement dans les décharges, il est crucial de leur donner une seconde vie. Certaines personnes les transforment en engrais, d’autres s’en servent pour produire de l’énergie verte. En effet, il existe différentes manières de les valoriser. Cette équipe de recherche australienne a eu l’idée de les utiliser dans le secteur de la construction. Elle a ajouté cette matière organique recyclée dans la composition du béton afin d’améliorer la performance de ce matériau. Le point sur cette étude.

Comment se sont passées les expériences ?

L’impact environnemental de l’élimination des déchets organiques ne doit pas être négligé. Ce processus produit d’énormes quantités de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane. En partant de ce constat, le docteur Rajeev Roychand de l’Université de RMIT a décidé de trouver un moyen innovant de réutiliser le marc de café usagé (SCG) au lieu de le jeter dans les décharges. Ce déchet organique a la taille de particules fines. Ce qui a attiré ce groupe de recherche à l’employer dans la construction.

Ces chercheurs ont organisé une collecte de SCG dans plusieurs restaurants et cafés de Melbourne, en Australie. Ils ont ensuite procédé au séchage de ces matières organiques. Les SCG séchés ont été pyrolysés à deux températures différentes (350 °C et 500 °C) via un processus à faible énergie et sans oxygène. Cela a permis aux ingénieurs d’obtenir des biochars. L’équipe a utilisé douze modèles de mélange différents afin d’évaluer les effets des trois types de SCG (non traité, chauffé à 350 °C et chauffé à 500 °C) sur le béton. Ces SCG ont été mélangés à du ciment ordinaire Portland. Ils ont remplacé 0 %, 5 %, 10 %, 15 % et 20 % du sable naturel.

Quel est le modèle de mélange retenu ?

Les différents modèles de mélange ont été coulés dans des moules. Les poches d’air de chaque type de béton frais ont été éliminées par vibration. Les matériaux ont été placés dans un environnement à température ambiante pendant une journée entière. Ensuite, ils ont été démoulés, puis durcis dans un réservoir d’eau. Après ce processus, ils ont été soumis à un test de résistance à la compression. Les bétons ont été également examinés par diffraction des rayons X et par microscopie électronique à balayage. À l’issue de ces expériences, l’équipe a constaté que le modèle utilisant des SCG pyrolisés à 350 °C, qui ont remplacé 15 % du sable, a fait augmenter de 29,3 % la résistance à la compression du béton.

Quels sont les points forts de cette découverte ?

Ces chercheurs ont trouvé une utilisation pratique du marc de café dans l’industrie de la construction. De plus, cette nouvelle approche pourrait contribuer à soutenir le recyclage des déchets organiques en Australie et dans le monde entier. Elle permettra d’économiser de l’espace dans les décharges publiques et de limiter la pollution causée par l’élimination des ordures. Outre cela, le remplacement d’une partie du sable (surexploité) par du biochar de café aide à préserver cette ressource naturelle précieuse. Il est à noter qu’environ 40 à 50 milliards de tonnes de sable et de gravier sont exploités chaque année pour le secteur du bâtiment. Plus d’informations : Rmit.edu.au