Zațul de cafea transformat în beton mai rezistent cu 30%

Zațul de cafea, un reziduu care ajunge cel mai adesea la groapa de gunoi, are potențialul de a deveni o resursă valoroasă pentru domeniul construcțiilor. Cercetătorii din Australia au demonstrat că, printr-un proces termic special, acest deșeu organic poate fi transformat într-un ingredient ce crește rezistența betonului la compresiune cu până la 30%, conform testelor efectuate în laborator. Noul material a fost deja testat cu succes în proiecte pilot de infrastructură, iar specialiștii analizează acum opțiunile pentru lansarea sa pe piață.

În paralel, industria globală a construcțiilor folosește cantități imense de nisip, extras frecvent din albiile râurilor, proces ce generează un impact negativ semnificativ asupra mediului înconjurător.

O echipă de cercetători australieni a căutat o soluție eficientă pentru ambele probleme, reușind să transforme zațul de cafea într-un substituent parțial pentru nisipul utilizat la fabricarea betonului, conform publicației ScienceAlert.

Cum se transformă zațul de cafea în beton mai rezistent

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.

Teste practice și proiecte de infrastructură realizate în Australia

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.

Provocările pe termen lung și recunoașterea internațională a proiectului

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.

Impactul ecologic global

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.