Zațul de cafea ar putea face betonul cu 30% mai rezistent. Inovația testată de cercetătorii australieni

Zațul de cafea, care ajunge de cele mai multe ori la groapa de gunoi, ar putea deveni un material util în construcții. Cercetătorii australieni au descoperit că, printr-un proces special de încălzire, acesta poate fi transformat într-un ingredient care crește rezistența la compresiune a betonului cu până la 30%, potrivit testelor de laborator. Materialul a fost deja utilizat experimental în proiecte de infrastructură, iar specialiștii analizează posibilitatea introducerii sale pe piață.

Zațul de cafea ar putea fi folosit la producerea unui beton cu până la 30% mai rezistent Foto: Pixabay

În același timp, industria construcțiilor consumă cantități uriașe de nisip, extras inclusiv din albiile râurilor, cu efecte asupra mediului.

O echipă de cercetători australieni a încercat să găsească o soluție pentru ambele probleme, transformând zațul de cafea într-un material care poate înlocui o parte din nisipul folosit la producerea betonului, potrivit ScienceAlert.

Cum poate deveni zațul de cafea un ingredient pentru beton

Zațul nu poate fi adăugat direct în beton, deoarece substanțele organice pe care le conține afectează rezistența materialului.

Cercetătorii au folosit un procedeu numit piroliză, prin care zațul este încălzit la peste 350 de grade Celsius, în absența oxigenului. În urma procesului rezultă un material bogat în carbon, cunoscut sub denumirea de biochar, care poate fi încorporat în amestecul de beton.

Testele de laborator au arătat că utilizarea acestuia poate crește rezistența la compresiune a betonului cu până la 30%.

„Extragerea continuă a nisipului din întreaga lume, de regulă din albiile și de pe malurile râurilor, pentru a satisface cererea tot mai mare din industria construcțiilor are un impact major asupra mediului. Prin adoptarea principiilor economiei circulare, am putea reduce cantitatea de deșeuri organice care ajunge la gropile de gunoi și, în același timp, am putea proteja mai bine resursele naturale”, a explicat Jie Li, inginer la Universitatea RMIT.

Echipa a încercat și prelucrarea zațului la 500 de grade Celsius, însă materialul rezultat nu a oferit aceleași performanțe.

Cercetarea a fost publicată inițial în 2023, în revista științifică Journal of Cleaner Production.

Tehnologia a fost testată și în proiecte de infrastructură

În 2024, Universitatea RMIT și autoritățile locale din Macedon Ranges au realizat un proiect-pilot în localitatea Gisborne, din statul australian Victoria. Au fost construite porțiuni de trotuar folosind trei tipuri de beton: unul cu biochar obținut din zaț de cafea, altul cu biochar din resturi lemnoase și unul obișnuit, pentru a compara performanțele materialelor.

Ulterior, betonul cu zaț de cafea a fost folosit și în cadrul proiectului de modernizare a drumurilor din Pakenham, în Australia.

Potrivit estimărilor constructorului BildGroup, utilizarea acestui material a permis valorificarea unei cantități de zaț echivalente cu aproximativ 140.000 de cafele și economisirea a peste trei tone de nisip.

Ce mai trebuie verificat înainte de utilizarea pe scară largă

Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii avertizează că sunt necesare teste suplimentare pentru a stabili rezistența betonului pe termen lung.

Echipa continuă să testeze comportamentul materialului în diferite condiții, inclusiv la îngheț și dezgheț, în contact cu apa și în cazul uzurii provocate de frecare.

De altfel, cercetătorii studiază și posibilitatea obținerii unor materiale similare din alte deșeuri organice, inclusiv din resturi de lemn, alimente și produse agricole.

În 2025, proiectul a primit premiul publicului la competiția Shaping Australia Awards, organizată de Universities Australia. Cercetătorii au anunțat atunci că lucrează împreună cu un partener comercial pentru a evalua posibilitatea producerii și comercializării noului material.

Dacă tehnologia se dovedește viabilă la scară industrială, zațul de cafea ar putea contribui atât la reducerea cantității de deșeuri trimise la groapa de gunoi, cât și la diminuarea consumului de nisip din industria construcțiilor.

La nivel mondial, aproximativ 10 miliarde de kilograme de zaț de cafea sunt generate anual, iar cea mai mare parte ajunge la gropile de gunoi. Descompunerea acestor deșeuri produce gaze cu efect de seră, inclusiv metan și dioxid de carbon, potrivit cercetătorilor de la Universitatea RMIT din Australia.