Un deșeu produs zilnic la scară globală, zațul de cafea, ar putea deveni în viitor un material de construcție. Cercetători de la Jeonbuk National University, Coreea de Sud, au demonstrat că zațul poate fi transformat într-un izolator termic cu performanțe apropiate de cele ale polistirenului, dar cu un impact asupra mediului incomparabil mai redus. Rezultatele au fost publicate în jurnalul Biochar și deschid o direcție nouă în domeniul materialelor sustenabile.
Punctul de plecare este o realitate simplă: la nivel global se consumă aproximativ 2,25 miliarde de cești de cafea în fiecare zi, iar cea mai mare parte a zațului rezultat ajunge la gunoi, este incinerată sau depozitată fără a fi valorificată. Echipa sud-coreeană propune transformarea acestui flux uriaș de deșeuri într-un material compozit cu proprietăți izolatoare reale, aplicabile în construcții.
Procesul tehnologic este surprinzător de accesibil. Zațul este mai întâi uscat la 80 de grade Celsius timp de o săptămână, apoi supus unui tratament termic care îl transformă în biochar, un material bogat în carbon, cu structură poroasă. Biocharul este combinat cu solvenți simpli – apă, etanol și propilen glicol – și stabilizat cu etil celuloză, un polimer natural. Amestecul este comprimat și încălzit, rezultând materialul final, un compozit solid, ușor și cu proprietăți izolatoare.
Mecanismul care îi conferă performanța este bine cunoscut în fizica materialelor: porii microscopici rețin aer, iar aerul este un izolator excelent. Conductivitatea termică a materialului obținut a atins 0,04 W/mK, sub pragul de 0,07 W/mK considerat standard pentru izolatoare și comparabilă cu cea a polistirenului expandat. Într-un test practic, materialul a fost plasat sub o celulă solară, iar temperatura aerului dintr-un spațiu închis a fost monitorizată. Zona izolată cu material pe bază de cafea a rămas constant mai rece, sugerând că ar putea reduce supraîncălzirea acoperișurilor, în special în clădirile cu panouri solare.
Vezi și Șapa cu perle de polistiren și șapa autonivelantă fac podeaua dreaptă / Atenție la meseriași
Diferența majoră față de materialele comerciale nu este însă performanța, ci impactul asupra mediului. Polistirenul este derivat din combustibili fosili, nu este biodegradabil și generează probleme majore de gestionare a deșeurilor. Materialul obținut din zaț provine dintr-o sursă regenerabilă și se degradează rapid: în testele de laborator a pierdut peste 10% din masă în trei săptămâni, în timp ce polistirenul a rămas neschimbat.
Cercetătorii consideră că soluția poate fi integrată în modele de economie circulară, în care deșeurile sunt transformate direct în materiale funcționale. Dincolo de componenta ecologică, studiul arată că performanța tehnică nu este compromisă, ceea ce face ca acest compozit pe bază de cafea să fie relevant pentru aplicații reale în construcții, de la termoizolații la protecția acoperișurilor expuse la radiație solară.
