【記者林奕榮綜合外電報導】全球每年的砂石需求量介於400億到500億噸之間，其中有80噸用來生產混凝土；然而，由於砂石的供應逐漸耗竭，尤其是環保意識興起後，河川區域的砂石開授受限，致使供給短缺，業界也迫切尋求替代材料，以緩解砂石供需失衡的狀況。

在此同時，人類每年產生約100億公斤的咖啡渣；過去，多數咖啡渣都被運往垃圾掩埋場，不僅製造大量垃圾及相關處理成本，也增加運輸及分解過程的溫室氣體排放；為了解決這個問題，科學家已嘗試將咖啡渣應用於生物燃料、可生物降解塑膠、鞋子和衣服、道路材料和電池電極等領域。

近來，澳洲研究人員發現咖啡渣能用來取代製造混凝土所需的二氧化矽，這種混凝土不僅更環保，強度還高於傳統混凝土。這項研究成果若能擴大應用，將可同時解決砂石短缺及減少咖啡渣的問題。

澳洲皇家墨爾本理工大學（RMIT University）的研究團隊在發表於《清潔生產期刊》（Journal of Cleaner Production）的報告指出，生產混凝土時，以咖啡渣取代二氧化矽，在適當的比例下，能產生更強的化學鍵，讓混凝土的強度大幅提升30%。

這項研究的第一作者羅錢德（Rajeev Roychand）博士表示：「咖啡渣是有機廢棄物，對環境造成重大衝擊，因為這種廢棄物會產生大量二氧化碳和甲烷等溫室氣體，加劇氣候變遷。」以澳洲為例，研究人員估計該國每年產生7500萬公斤咖啡渣，且多數均由垃圾掩埋場處理。

研究團隊表示，咖啡渣含有有機物，無法輕易與一般混凝土結合。為了使咖啡渣能與混凝土充分混合，研究人員把以熱解（pyrolysis）技術把咖啡渣製成咖啡生物炭（coffee biochar）；這種物質類似於木炭，是一種多孔、輕質的殘留物。

以咖啡渣為材料製作混凝土，能減少開採砂石對自然環境的衝擊，並讓食物廢棄物減量。圖／取自quarrymagazine網站

經過多次實驗，研究人員發現以攝氏350度熱解的咖啡生物炭最適合用來製作混凝土；隨後，研究人員分別測試含有5%、10%、15%和20%咖啡生物炭的混凝土，結果顯示，當傳統混凝土中使用的沙子有15%被替換為咖啡生物炭後，強度提高約30%。

研究人員指出，他們使用的熱解技術，在無氧狀態下把材料加熱至攝氏350度即可完成，可避免產生二氧化碳或增加溫室氣體排放；羅錢德博士表示：「用咖啡渣製造混凝土，讓我們獲得更堅固的建築材料，這不僅能減少排放，，還能減少開採砂石對自然環境的衝擊，並讓食物廢棄物減量。」