Los científicos de Corea del Sur han encontrado un nuevo e inteligente uso para los viejos posos de café: el aislamiento.
Un equipo de la Universidad Nacional de Jeonbuk (JBNU) convirtió los residuos de café en un material que era tan eficaz como aislante como los materiales que se utilizan actualmente en los edificios.
La ventaja es que el nuevo material está hecho de fuentes renovables en lugar de combustibles fósiles y, cuando llega el momento de desecharlo, es biodegradable.
“Los residuos de café se producen a gran escala en todo el mundo, pero la mayoría termina en vertederos o se incinera”, dice Seong Yun Kim, ingeniero de materiales de JBNU.
“Nuestro trabajo muestra que este abundante flujo de residuos se puede reciclar y convertir en un material de alto valor que funciona tan bien como los productos aislantes comerciales y, al mismo tiempo, es mucho más sostenible”.
En conjunto, el mundo bebe alrededor de 2.250 millones de tazas de café cada día, y eso se traduce en una enorme cantidad de posos desechados. La mayor parte de estos residuos se queman o entierran, lo que es tan perjudicial para el medio ambiente como tirarlos por el desagüe.
En cambio, los científicos encuentran cada vez más cosas útiles que hacer con los posos de café viejos. Estudios recientes han explorado agregar este producto al concreto y otros materiales de pavimentación, usarlo para eliminar herbicidas del medio ambiente e incluso extraer de él nuevos compuestos farmacológicos.
En el nuevo estudio, el equipo de JBNU investigó qué tan bien podrían funcionar los posos de café como material aislante térmico.
Primero, los posos de café se secaron en un horno a 80 grados Celsius (176 grados Fahrenheit) durante una semana. Luego, se cocinaron a temperaturas mucho más altas para producir un material rico en carbono conocido como biocarbón.
A continuación, este biocarbón se trató con disolventes respetuosos con el medio ambiente (agua, etanol y propilenglicol) y luego se mezcló con un polímero natural llamado etilcelulosa. Finalmente, la mezcla en polvo se comprime y se calienta hasta obtener un material compuesto.
El polímero estabiliza el biocarbón, mientras que los disolventes se añaden para evitar que el polímero obstruya los poros del material. Esos poros tienen una propiedad importante: atrapan el aire, lo que es un aislante muy eficaz contra el calor.
La conductividad térmica de un material se expresa en vatios por metro por Kelvin; básicamente, cuánta energía térmica (vatios) pasará a través de un material de cierto espesor (metros) dada la diferencia de temperatura (Kelvin) entre los dos lados.
Los materiales con una conductividad inferior a 0,07 vatios por metro por Kelvin generalmente se consideran aislantes. La versión más eficaz del compuesto a base de café del equipo de JBNU contaba con una conductividad térmica de sólo 0,04 vatios por metro por Kelvin.
En pruebas de laboratorio, los investigadores colocaron una variedad de materiales aislantes, incluido uno a base de café, debajo de una célula solar y midieron la temperatura del aire en una pequeña cámara debajo de la célula.
Este pequeño modelo de mesa reprodujo cómo el aislamiento bloquea el exceso de calor que irradian los paneles solares, impidiendo que penetre en los tejados y caliente las casas.
La versión con el nuevo material se mantuvo consistentemente más fría que la que no lo tenía.
El rendimiento del nuevo material estuvo a la par del poliestireno expandido, uno de los mejores materiales aislantes comerciales disponibles actualmente.
Sin embargo, la diferencia es que el poliestireno es un polímero sintético elaborado a partir de combustibles fósiles, por lo que su producción y eventual eliminación son mucho más perjudiciales para el medio ambiente.
En las pruebas de biodegradabilidad, el material a base de café había perdido más del 10 por ciento de su peso después de sólo tres semanas. El poliestireno, por el contrario, se mantuvo prácticamente sin cambios después del mismo tiempo.
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Los investigadores sugieren que este tipo de material podría usarse mejor para aislar edificios, manteniendo el interior fresco incluso mientras las células solares trabajan duro en los tejados.
“Este enfoque no sólo mejora el rendimiento del material sino que también contribuye a una economía circular”, afirma Kim.
“Al convertir los residuos en un producto funcional, podemos reducir las cargas ambientales y al mismo tiempo crear nuevas oportunidades para materiales sostenibles”.
La investigación fue publicada en la revista Biochar.