Zațul de cafea, nou material izolator: o inovație sustenabilă

Cum poate zațul de cafea să devină un material izolator eficient?

Cercetătorii din Coreea de Sud au găsit o soluție ingenioasă pentru a valorifica zațul de cafea, transformându-l într-un material izolator termic performant.

O echipă de la Jeonbuk National University (JBNU) a reușit să creeze un material cu proprietăți comparabile cu cele ale izolatoarelor convenționale utilizate în construcții, dar cu un avantaj major: este regenerabil și biodegradabil.

La nivel global, se consumă aproximativ 2,25 miliarde de cești de cafea în fiecare zi, generând cantități uriașe de zaț. În mod obișnuit, acest deșeu ajunge la gropile de gunoi sau este incinerat, practici cu un impact negativ asupra mediului. Cercetătorii susțin că zațul de cafea poate fi transformat într-o resursă valoroasă. Deșeurile de cafea sunt generate în cantități uriașe la nivel global, însă majoritatea ajung la gropile de gunoi sau sunt incinerate.

Cercetarea noastră arată că acest flux abundent de deșeuri poate fi valorificat într-un material de mare valoare, cu performanțe similare produselor comerciale de izolație, dar mult mai sustenabil, explică Seong Yun Kim, inginer de materiale la JBNU.

În ultimii ani, oamenii de știință au explorat diverse utilizări pentru zațul de cafea, de la aditiv în beton și materiale pentru pavaj, până la eliminarea erbicidelor din sol sau extragerea unor compuși cu potențial farmaceutic. Noul studiu s-a concentrat pe potențialul său ca material izolator termic.

Zațul de cafea, nou material izolator?

Procesul de transformare începe cu uscarea zațului într-un cuptor la 80°C timp de o săptămână. Apoi, zațul uscat este supus unor temperaturi mai ridicate pentru a obține biochar (bio-cărbune), un material bogat în carbon.

Biochar-ul este tratat cu solvenți ecologici – apă, etanol și propilen glicol – și amestecat cu etil celuloză, un polimer natural. Amestecul rezultat este comprimat și încălzit, creând un material compozit. Polimerul stabilizează biochar-ul, iar solvenții împiedică blocarea porilor, esențiali pentru reținerea aerului, un excelent izolator termic, conform ScienceAlert.

Performanțe comparabile cu izolatoarele clasice

Conductivitatea termică, măsurată în wați pe metru-Kelvin, indică eficiența unui material în a bloca transferul de căldură. Materialele cu o conductivitate sub 0,07 W/mK sunt considerate izolatoare. Cea mai performantă versiune a materialului pe bază de cafea a atins o valoare de 0,04 W/mK, comparabilă cu cea a polistirenului expandat, un izolator comercial eficient.

Diferența crucială constă în faptul că polistirenul este un polimer sintetic derivat din combustibili fosili, având un impact mult mai mare asupra mediului atât în timpul producției, cât și la eliminare.

Zațul de cafea, noul material izolator?

Biodegradabilitate și beneficii pentru mediu

Testele de biodegradabilitate au arătat că materialul pe bază de cafea a pierdut peste 10% din greutate în doar trei săptămâni, în timp ce polistirenul a rămas practic neschimbat. Cercetătorii consideră că acest material ar putea fi utilizat în special pentru izolarea clădirilor, contribuind la menținerea unor temperaturi confortabile în interior, chiar și în condițiile utilizării panourilor solare pe acoperișuri.

Această abordare nu doar îmbunătățește performanța materialelor, ci contribuie și la o economie circulară.

Transformând deșeurile în produse funcționale, putem reduce impactul asupra mediului și crea noi oportunități pentru materiale sustenabile, afirmă Kim.

Studiul a fost publicat în revista Biochar. Această inovație promite o alternativă ecologică și eficientă la materialele izolatoare convenționale, deschizând noi perspective pentru gestionarea deșeurilor și construirea unui viitor mai sustenabil.