Il cemento è più resistente con i fondi di caffè

“C’è un sacco di caffè macinato e cialde che vengono scartati. Volevamo vedere se potevamo trasformare i fondi di caffè usati in un materiale resistente”. È l’idea alla base dello studio “Transforming spent coffee grounds into a valuable resource for the enhancement of concrete strength” condotto da alcuni ricercatori della RMIT Univeristy in Australia e pubblicato sulla rivista Journal of Cleaner Production. Davanti ad una tazza di caffè, e con l’idea di ridurne al minimo gli sprechi sul posto di lavoro, i ricercatori hanno ideato una tecnica per riciclare i fondi di caffè usati e produrre un calcestruzzo più resistente. Più forte di quasi il 30% affermano i ricercatori, incorporando fondi di caffè lavorati nel materiale.

Il cemento è più resistente con il caffè

I ricercatori hanno convertito i fondi di caffè di scarto in biochar, un residuo leggero simile al carbone, e hanno utilizzato quel biochar per sostituire una parte della sabbia necessaria alla produzione di calcestruzzo.

“La creazione di biochar comporta la tostatura dei fondi di caffè usati nello stesso modo in cui vengono tostati i chicchi non utilizzati per migliorarne il gusto” ha affermato il dottor Rajeev Roychand del RMIT, co-responsabile dello studio. “Facciamo la stessa cosa, ma in assenza di ossigeno per impedire la produzione di anidride carbonica”, ha detto Roychand. “Non vogliamo che il carbonio entri nell’atmosfera e si aggiunga alle emissioni di gas serra”.

Il processo, chiamato pirolisi, prevede il riscaldamento dei rifiuti di caffè a circa 350°C. Il team afferma che la loro tecnica è più efficiente dal punto di vista energetico perché richiede temperature più basse del normale. “In genere la pirolisi ha un elevato input energetico perché è necessario aumentare la temperatura fino a un valore compreso tra 700 e 900°C”, ha affermato la dott.ssa Shannon Kilmartin-Lynch, ricercatrice post-dottorato.

Sostituendo il 15% della sabbia tipicamente utilizzata nel calcestruzzo con il biochar di caffè, i ricercatori hanno scoperto che la resistenza del calcestruzzo è aumentata del 29,3%.

“Strutturalmente, il biochar del caffè è più fine di una sabbia, ma è anche un materiale poroso, quindi consente al cemento di legarsi all’interno della struttura porosa del biochar stesso” ha detto Kilmartin-Lynch. “Sicuramente siamo ancora nella fase iniziale, ci sono ulteriori test da fare sulla durabilità e aspetti simili” conclude.

Progetti futuri? Passerelle e marciapiedi per ora

I ricercatori stanno collaborando a livello locale su come poter introdurre questo nuovo tipo di calcestruzzo in progetti infrastrutturali come la costruzione di passerelle e marciapiedi. Secondo gli ingegneri, la tecnica potrebbe avere un duplice vantaggio ambientale: da un lato riuscirebbe a ridurre la quantità di rifiuti di caffè destinati alle discariche, e dall’altro ridurrebbe la domanda di sabbia naturale utilizzata nel settore edile.

Secondo lo studio di fattibilità della strategia nazionale sui rifiuti alimentari, questi rappresentano circa il 3% delle emissioni di gas serra annuali dell’Australia, paese che produce circa 75.000 tonnellate di rifiuti di caffè all’anno. Se tutti i fondi di caffè prodotti ogni anno in Australia venissero convertiti in biochar, circa 22.500 tonnellate secondo i ricercatori, si riuscirebbe a sostituire una parte dei circa 28 milioni di tonnellate di sabbia necessaria a produrre i circa 72 milioni di tonnellate di cemento.

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