Un deșeu produs zilnic la scară globală, zațul de cafea, ar putea deveni material de construcție. Cercetători de la Jeonbuk National University, în Coreea de Sud, au arătat că zațul de cafea poate fi transformat într-un izolator termic cu performanțe apropiate de cele ale materialelor comerciale, așa cum e polistirenul, dar cu un impact semnificativ mai redus asupra mediului.
Rezultatele, publicate în jurnlaul Biochar, pornesc de la o problemă simplă: aproximativ 2,25 miliarde de cești de cafea sunt consumate zilnic, iar cea mai mare parte a zațului rezultat este aruncată, incinerată sau depozitată, fără a fi valorificată.
Soluția propusă de echipa sud-coreeană presupune transformarea acestui deșeu într-un material compozit cu proprietăți izolatoare. Procesul este simplu, conform Science Alert. Zațul este mai întâi uscat la 80 de grade Celsius timp de o săptămână, apoi tratat la temperaturi ridicate pentru a obține biochar – un material bogat în carbon, cu structură poroasă.
Acesta este ulterior combinat cu solvenți relativ simpli (apă, etanol și propilen glicol) și stabilizat cu etil celuloză, un polimer de origine naturală. Amestecul este apoi comprimat și încălzit, rezultând materialul final.
Mecanismul care stă la baza proprietăților sale este unul bine cunoscut în fizica materialelor: porii rețin aer, iar aerul este un izolator eficient.
„Deșeurile de cafea sunt generate în cantități uriașe, iar cercetarea noastră arată că pot fi transformate într-un material cu performanțe comparabile produselor comerciale, dar mult mai sustenabil”, explică Seong Yun Kim.
Cât de eficient este
Eficiența a fost măsurată prin conductivitatea termică – indicatorul standard care arată cât de ușor trece căldura printr-un material. Pragul pentru izolatoare este de 0,07 W/mK, iar varianta optimizată a materialului pe bază de cafea a atins 0,04 W/mK, o valoare comparabilă cu cea a polistirenului expandat.
Testele au inclus și un scenariu practic: materialele au fost plasate sub o celulă solară, iar temperatura aerului dintr-un spațiu închis a fost monitorizată. Varianta izolată cu material pe bază de cafea a rămas constant mai rece decât cea fără protecție, sugerând că ar putea reduce supraîncălzirea acoperișurilor, în special în cazul clădirilor cu panouri solare.
Diferența majoră față de materialele utilizate în prezent nu este însă performanța, ci impactul asupra mediului. Polistirenul este derivat din combustibili fosili și nu este biodegradabil. În schimb, materialul obținut din zaț provine dintr-o sursă regenerabilă și se degradează relativ rapid: în testele de laborator a pierdut peste 10% din masă în doar trei săptămâni, în timp ce polistirenul a rămas practic neschimbat.
Cercetătorii consideră că această abordare poate fi integrată în modele de economie circulară, în care deșeurile sunt transformate direct în materiale funcționale. Dincolo de componenta de sustenabilitate, studiul arată că performanța tehnică nu este compromisă, ceea ce face ca soluția să fie relevantă pentru aplicații reale în construcții.