Científicos descubren un uso sorprendente de los posos de café

Cada año se producen en el mundo 10.000 millones de kilogramos de residuos de café, la mayor parte de los cuales acaba en vertederos. Sin embargo, esto podría cambiar tras el sorprendente descubrimiento que ha hecho un grupo de investigadores australianos.

Los científicos han descubierto que con los posos de café se puede producir un hormigón un 30 % más resistente. Lo que hay que hacer es añadir restos de café carbonizados a la mezcla del hormigón.

"La eliminación de residuos orgánicos plantea un reto medioambiental, ya que emite grandes cantidades de gases de efecto invernadero, entre ellos metano y dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático", explica Rajeev Roychand, ingeniero de la Universidad Real Instituto de Tecnología de Melbourne (RMIT, en sus siglas en inglés).

En un momento en el que el mercado de la construcción está en auge en todo el mundo, también aumenta la demanda de hormigón, que consume muchos recursos y plantea otra serie de retos medioambientales.

"La continua extracción de arena natural en todo el mundo (normalmente del lecho de ríos y riberas) para satisfacer la creciente demanda de la industria de la construcción tiene un gran impacto en el medio ambiente", explica Jie Li, ingeniero de la RMIT. "El mantenimiento de un suministro sostenible de arena plantea retos críticos y duraderos debido a la naturaleza finita de los recursos y al impacto medioambiental de la extracción de arena. Con un enfoque de economía circular, podríamos mantener los residuos orgánicos fuera de los vertederos y también preservar mejor nuestros recursos naturales como la arena”.

Los productos orgánicos, como los posos de café, no pueden añadirse directamente al hormigón porque desprenden sustancias químicas que debilitan la resistencia del material de construcción. Lo que hicieron, por tanto, los investigadores fue calentar los residuos de café a más de 350 grados centígrados usando niveles bajos de energía y privándolos de oxígeno.

Este proceso es lo que se conoce como pirólisis. Se descomponen las moléculas orgánicas dando lugar a un carbón poroso rico en carbono llamado biocarbón, que puede formar enlaces con la matriz de cemento e incorporarse a ella. El equipo también “pirolizó” posos de café a 500 grados centígrados. Sin embargo, las partículas de biocarbón resultantes no eran tan resistentes.

Los investigadores advierten en su publicación que aún tienen que evaluar la durabilidad a largo plazo de su producto de cemento. Ahora están probando cómo se comporta el híbrido café-cemento en ciclos de congelación/descongelación, absorción de agua, abrasión y muchos otros factores de estrés.

El equipo también está trabajando en la creación de biocarbones a partir de otras fuentes de residuos orgánicos, como madera, residuos alimentarios y residuos agrícolas.

"Nuestra investigación está en sus primeras fases, pero estos interesantes hallazgos ofrecen una forma innovadora de reducir en gran medida la cantidad de residuos orgánicos que van a parar a los vertederos", afirma Shannon Kilmartin-Lynch, ingeniera del RMIT. "La inspiración de mi investigación, desde una perspectiva indígena, pasa por cuidar el país, garantizar que haya un ciclo de vida sostenible para todos los materiales y evitar que las cosas vayan al vertedero para minimizar el impacto en el medio ambiente".

Referencia:

Roychand, R., Kilmartin-Lynch, S. et. al. 2023. Transforming spent coffee grounds into a valuable resource for the enhancement of concrete strength. Journal of Cleaner Production. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.138205