O café que já foi reaproveitado em biocombustível, concreto e obras de estradas agora ganha uma nova função inesperada: virar um isolante sustentável com capacidade seis vezes maior e potencial real para substituir espumas derivadas do petróleo

Por Fabio Lucas Carvalho | CPG

Pesquisa mostra que borra de café pode virar isolante sustentável com capacidade seis vezes maior e uso semelhante ao isopor.

A borra de café, que já vinha sendo reaproveitada em biocombustível, concreto e até material para estradas, agora também entra no campo do isolamento térmico após pesquisa na China mostrar um composto sustentável com capacidade até seis vezes maior e desempenho próximo ao de espumas derivadas do petróleo

O café consumido em escala global todos os dias vem gerando um volume massivo de resíduos, e uma nova pesquisa aponta uma saída para parte desse problema: transformar a borra descartada em material isolante com potencial para substituir produtos derivados do petróleo.

A proposta foi desenvolvida por pesquisadores da Universidade Agrícola de Shenyang, na China, e busca dar uso funcional a um resíduo que hoje costuma terminar em aterros.

Em todo o mundo, mais de dois bilhões de xícaras são consumidas diariamente, o que resulta em uma grande quantidade de borra de café descartada. Embora parte desse material ainda seja reaproveitada em jardins ou compostagem, a maior parte é descartada sem aproveitamento.

As estimativas sobre o volume anual desse resíduo variam de 8 milhões a 60 milhões de toneladas. Nos aterros, a borra de café pode favorecer a liberação de metano e dióxido de carbono, além de contribuir para episódios de combustão espontânea.

Café descartado vira matéria-prima

A busca por novas aplicações para esse resíduo tem avançado à medida que o consumo de café continua produzindo matéria-prima em larga escala. Entre os usos já explorados estão a conversão em biocombustível, o reaproveitamento em estradas, o uso para reforçar concreto e a transformação em material para impressão 3D.

Também existem pesquisas que investigam o emprego de resíduos de café em pontos quânticos de carbono com potencial de proteção contra mecanismos microbiológicos ligados a doenças neurodegenerativas. Agora, o foco da equipe chinesa se voltou ao isolamento térmico, área em que tentativas anteriores encontraram limitações técnicas.

O principal obstáculo era a baixa porosidade da borra de café, de cerca de 40%. Como a retenção de ar é central para o desempenho de um isolante, esse nível não era suficiente para competir com materiais convencionais.

Processo aumenta porosidade e preserva estrutura

Para contornar o problema, os pesquisadores converteram a borra em biochar, uma substância semelhante ao carvão vegetal produzida a partir de materiais orgânicos. O processo começou com a secagem da borra em estufa a 80 °C por uma semana, seguida de aquecimento a 700 °C por uma hora.

Essa etapa transformou o resíduo em biochar e elevou a porosidade de 40% para 71%. A partir daí, a equipe passou a trabalhar em uma forma de manter essa estrutura porosa durante a produção de um compósito utilizável.

A estratégia adotada foi chamada de “restauração de poros”. O biochar foi pré-misturado com propilenoglicol para preencher os poros, e depois recebeu pó de etilcelulose, que formou uma matriz capaz de dar sustentação ao material.

Na sequência, a mistura foi comprimida em um molde aquecido a 150 °C por 10 minutos. Depois, permaneceu em estufa a vácuo a 80 °C por uma hora, etapa usada para remover o propilenoglicol sem eliminar os poros mantidos no interior da estrutura.

Desempenho se aproxima de material comercial

O resultado foi um material com desempenho térmico significativamente superior ao da etilcelulose pura. A condutividade térmica do composto caiu de 0,24 por metro por Kelvin para 0,04 quando combinada ao biochar, o que representou um ganho de seis vezes na capacidade de isolamento.

Com esse nível de desempenho, o material se tornou comparável ao poliestireno expandido comercial. Nos testes realizados em painéis solares, o compósito conseguiu limitar de forma eficaz a transferência de calor dos painéis para o ambiente.

Para os autores, a proposta reúne melhora técnica e reaproveitamento de resíduos em uma mesma solução. O coautor Seong Yun Kim afirmou que a abordagem contribui para a economia circular ao transformar descarte em produto funcional, reduzindo impactos ambientais e abrindo novas possibilidades para materiais sustentáveis.

O estudo foi publicado na revista Biochar e apresenta uma nova rota para o aproveitamento da borra de café em aplicações térmicas. Ao avançar sobre um resíduo abundante e recorrente, a pesquisa amplia o campo de uso do café para além do consumo e o insere também na produção de materiais.

Fonte: CGP