I ricercatori dell’Università di Minho e della RMIT University in Australia hanno trovato un metodo innovativo per trasformare i fondi di caffè avanzati in un componente che può migliorare significativamente la resistenza del cemento, risolvendo contemporaneamente importanti problemi ambientali.
Ogni anno, circa 10 miliardi di chili di rifiuti di caffè finiscono nelle discariche, generando enormi quantità di gas serra come metano e anidride carbonica. Rajeev Roychand, ingegnere della RMIT University, ha sottolineato che lo smaltimento dei rifiuti organici rappresenta una sfida ambientale significativa a causa delle emissioni di gas serra che contribuiscono al cambiamento climatico.
Con l’espansione del mercato delle costruzioni a livello globale, aumenta anche la domanda di calcestruzzo, un materiale ad alta intensità di risorse. Questo ha portato a un’intensa estrazione di sabbia naturale, causando gravi impatti ambientali. Jie Li, anch’egli della RMIT, ha evidenziato le difficoltà nel mantenere una fornitura sostenibile di sabbia, sottolineando la necessità di un approccio di economia circolare per preservare le risorse naturali e ridurre i rifiuti.
Il Processo di Trasformazione dei Fondi di Caffè
I fondi di caffè, se aggiunti direttamente al calcestruzzo, rilasciano sostanze chimiche che possono indebolire la resistenza del materiale. Per ovviare a questo problema, i ricercatori hanno sottoposto i fondi di caffè a pirolisi, un processo che prevede il riscaldamento a più di 350°C in assenza di ossigeno. Questo procedimento trasforma i rifiuti in biochar, un carbone poroso e ricco di carbonio, capace di formare legami stabili nella matrice cementizia.
Il biochar prodotto a questa temperatura ha dimostrato di poter aumentare la resistenza del cemento del 30%. Tentativi di pirolisi a temperature più alte, come 500°C, hanno prodotto particelle di biochar meno efficaci.
Verso un Futuro Sostenibile
Sebbene i risultati iniziali siano promettenti, i ricercatori avvertono che devono ancora valutare la durabilità a lungo termine del cemento arricchito con biochar di caffè. Stanno attualmente testando il materiale in varie condizioni, tra cui cicli di gelo/disgelo, assorbimento di acqua e abrasioni, per garantirne l’efficacia e la sostenibilità a lungo termine.
Inoltre, il team sta esplorando la produzione di biochar da altre fonti di rifiuti organici come legno, rifiuti alimentari e agricoli, ampliando così le potenziali applicazioni di questa tecnologia innovativa.
Shannon Kilmartin-Lynch, ingegnere presso RMIT, ha dichiarato che la ricerca è ancora nelle sue fasi iniziali, ma i risultati ottenuti finora offrono una soluzione promettente per ridurre i rifiuti organici destinati alle discariche. L’approccio non solo mira a creare un ciclo di vita sostenibile per i materiali, ma anche a ridurre significativamente l’impatto ambientale.
Questa scoperta potrebbe rivoluzionare l’industria del cemento e rappresenta un passo avanti significativo verso un futuro più sostenibile, dimostrando che anche i rifiuti quotidiani come i fondi di caffè possono avere un impatto positivo quando utilizzati in modo creativo.
