ISTRAŽIVAČI širom sveta razvijaju inovativan materijal za izolaciju napravljen od taloga kafe, koji bi mogao da zameni stiropor ili pur penu, uz znatno manji negativan uticaj na životnu sredinu i visoke termičke performanse.
Foto: Robert Neumann / Panthermedia / Profimedia
Svakog dana u svetu se popije više od dve milijarde šoljica kafe, što znači da nastaju ogromne količine otpada. Prema procenama, godišnje se baci između 8 i 60 miliona tona taloga kafe, koji najčešće završava na deponijama. Tamo može doprineti emisiji metana i ugljen-dioksida, pa čak i izazvati samozapaljenje.
Zbog toga naučnici već godinama traže načine da iskoriste ovaj otpad. Talog kafe je do sada korišćen kao biogorivo, dodatak asfaltu i betonu (koji ga može učiniti i do 30% čvršćim), kao i u materijalima za 3D štampu, pa čak i u naprednim istraživanjima u oblasti medicine.
Od otpada do izolacionog materijala
Novi korak napravili su istraživači sa Poljoprivrednog univerziteta u Šenjangu u Kini, koji su razvili izolacioni materijal na bazi iskorišćenog taloga kafe. Cilj je da on postane ekološka alternativa proizvodima na bazi nafte, poput stiropora i pur pene.
Problem prethodnih pokušaja bio je u niskoj poroznosti taloga kafe (oko 40%), što ga je činilo lošim izolatorom, jer ne zadržava dovoljno vazduha.
Kako je napravljen novi materijal
Da bi rešili taj problem, istraživači su talog najpre pretvorili u bio-ugalj. Proces je uključivao sušenje na 80°C tokom sedam dana, a zatim zagrevanje na 700°C u trajanju od jednog sata. Time je poroznost povećana na oko 71%.
Nakon toga primenjena je tzv. “strategija obnove pora”. Bio-ugalj je pomešan sa propilen-glikolom, koji ispunjava pore, a zatim je dodat etil-celulozni prah koji formira strukturu materijala.
Smesa je presovana na 150°C, a potom tretirana u vakuumu kako bi se uklonio propilen-glikol, ostavljajući iza sebe šupljine koje poboljšavaju izolaciju.
Performanse kao kod komercijalnih materijala
Dobijeni materijal pokazuje izuzetne rezultate. Dok etil-celuloza sama ima toplotnu provodljivost od 0,24 W/mK, u kombinaciji sa bio-ugljem ona pada na samo 0,04 W/mK. To znači da izolacija postaje čak šest puta efikasnija i dostiže nivo komercijalnog ekspandiranog polistirena.
Istraživači ističu da ovaj pristup ne samo da poboljšava performanse materijala, već i doprinosi cirkularnoj ekonomiji.
– Pretvaranjem otpada u funkcionalan proizvod smanjujemo opterećenje životne sredine i otvaramo nove mogućnosti za održive materijale – naveo je koautor studije Seong Jun Kim.
(24sedam)
Pratite nas i putem iOS i android aplikacije
