Pesquisadores criam isolante térmico sustentável com borra de café

O desempenho do novo material foi comparável ao do poliestireno expandido, um dos melhores isolantes comerciais disponíveis atualmente

Por Thâmara Kaoru | Época Negócios

Borra de café — Foto: Unsplash

Uma equipe da Universidade Nacional de Jeonbuk (JBNU), na Coreia do Sul, conseguiu dar um novo uso para a borra de café ao transformá-la em um material de isolamento térmico. As informações são do Science Alert.

No total, o mundo consome cerca de 2,25 bilhões de xícaras de café por dia, o que se traduz em uma enorme quantidade de borra descartada. A maior parte desse resíduo é queimada ou enterrada.

“Nosso trabalho mostra que esse fluxo abundante de resíduos pode ser reaproveitado em um material de alto valor, com desempenho equivalente ao de produtos comerciais de isolamento, mas muito mais sustentável”, afirma Seong Yun Kim, engenheiro de materiais da JBNU.

No novo estudo, a borra usada foi seca em um forno a 80 °C por uma semana. Depois, foi aquecida a temperaturas muito mais altas para produzir um material rico em carbono conhecido como biochar (biocarvão). Em seguida, esse biocarvão foi tratado com solventes ambientalmente amigáveis — água, etanol e propilenoglicol — e misturado a um polímero natural chamado etilcelulose. Por fim, a mistura em pó é comprimida e aquecida até formar um material compósito.

O polímero estabiliza o biocarvão, enquanto os solventes são adicionados para evitar que ele obstrua os poros do material. Esses poros são uma propriedade importante: eles aprisionam o ar, que é um excelente isolante térmico.

Materiais com condutividade inferior a 0,07 watts por metro por kelvin são, geralmente, considerados isolantes. A versão mais eficiente do compósito à base de café da equipe da JBNU apresentou uma condutividade térmica de apenas 0,04 watts por metro por kelvin, informou o Science Alert.

Em testes de laboratório, os pesquisadores colocaram diferentes materiais isolantes, incluindo o feito de café, sob uma célula solar e mediram a temperatura do ar em uma pequena câmara abaixo dela.

Esse modelo de bancada reproduziu como o isolamento bloqueia o excesso de calor irradiado pelos painéis solares, impedindo que ele atravesse os telhados e aqueça as casas. E a versão com o novo material manteve-se consistentemente mais fria do que a versão sem ele.

O desempenho do novo material foi comparável ao do poliestireno expandido, um dos melhores isolantes comerciais disponíveis atualmente. A diferença é que o poliestireno é um polímero sintético derivado de combustíveis fósseis, o que torna sua produção e descarte muito mais prejudiciais ao meio ambiente.

A diferença é que, em testes de biodegradabilidade, o material à base de café perdeu mais de 10% de sua massa após apenas três semanas. Já o poliestireno permaneceu praticamente inalterado no mesmo período.

Para os pesquisadores, esse tipo de material pode ser especialmente útil para isolamento em edifícios, ajudando a manter o interior fresco mesmo com painéis solares operando intensamente nos telhados.

“Essa abordagem não apenas melhora o desempenho dos materiais, mas também contribui para uma economia circular”, diz Kim. “Ao transformar resíduos em um produto funcional, podemos reduzir os impactos ambientais e criar novas oportunidades para materiais sustentáveis.”