Cercetătorii au descoperit o utilizare ingenioasă pentru zațul de cafea

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Cercetătorii din Coreea de Sud au descoperit o utilizare inedită pentru zațul de cafea: izolarea termică.

Cercetătorii au descoperit o utilizare ingenioasă pentru zațul de cafea. O echipă de la Jeonbuk National University (JBNU) a reușit să transforme deșeurile de cafea într-un material care oferă performanțe de izolare comparabile cu cele ale materialelor utilizate în prezent în construcții.

Avantajul major este că noul material provine din surse regenerabile, nu din combustibili fosili, iar la finalul ciclului de viață este biodegradabil.

„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.

Cercetătorii au descoperit o utilizare ingenioasă pentru zațul de cafea: izolarea termică

La nivel global se consumă aproximativ 2,25 miliarde de cești de cafea zilnic, ceea ce înseamnă cantități imense de zaț aruncat. De regulă, acest deșeu este ars sau îngropat, practici la fel de dăunătoare pentru mediu ca eliminarea lui în sistemul de canalizare.

În ultimii ani, oamenii de știință au început să caute modalități mai utile de a valorifica zațul de cafea. Studiile recente au explorat utilizarea acestuia în beton și materiale pentru pavaj, în eliminarea erbicidelor din mediu sau chiar în extragerea unor compuși cu potențial farmaceutic.

În noul studiu, echipa JBNU a analizat cât de eficient poate funcționa zațul de cafea ca material izolator termic.

Procesul începe prin uscarea zațului într-un cuptor la 80°C timp de o săptămână. Ulterior, acesta este tratat la temperaturi mult mai ridicate pentru a obține un material bogat în carbon, numit biochar (bio-cărbune). Acest biochar este apoi tratat cu solvenți prietenoși cu mediul (apă, etanol și propilen glicol) și amestecat cu un polimer natural numit etil celuloză. În final, amestecul este comprimat și încălzit, rezultând un material compozit.

Polimerul stabilizează biocharul, iar solvenții împiedică blocarea porilor materialului. Acești pori sunt esențiali, deoarece rețin aer, care este un excelent izolator termic, explică ScienceAlert.

Cât de eficient este noul material izolator?

Conductivitatea termică a unui material se exprimă în wați pe metru-Kelvin și indică câtă energie termică traversează un material de o anumită grosime, în funcție de diferența de temperatură dintre cele două părți.

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.

În testele de laborator, cercetătorii au plasat mai multe materiale izolatoare, inclusiv cel pe bază de cafea, sub o celulă solară și au măsurat temperatura aerului într-o cameră mică aflată dedesubt. Modelul reproduce modul în care izolația blochează căldura emisă de panourile solare, împiedicând supraîncălzirea acoperișurilor și a locuințelor.

Varianta care folosea noul material s-a menținut constant mai rece decât cea fără izolație.

Performanțele sale sunt comparabile cu cele ale polistirenului expandat, unul dintre cele mai eficiente materiale izolatoare comerciale. Diferența majoră este că polistirenul este un polimer sintetic obținut din combustibili fosili, ceea ce îl face mult mai dăunător pentru mediu atât în producție, cât și la eliminare.

În testele de biodegradabilitate, 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 tip de material ar putea fi folosit în special pentru izolarea clădirilor, contribuind la menținerea unor temperaturi mai scăzute în interior, chiar și atunci când panourile solare funcționează intens 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”, spune Kim.

Studiul a fost publicat în revista Biochar.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Când s-a inventat săpunul?

Inginerii au creat lemnul care oferă energie solară chiar și noaptea

Oamenii de știință au descoperit că lichidele se pot „rupe” precum solidele

Un bărbat a creat un mic submarin pentru ca papagalul său poată privi viața de sub apă