Pais: Brasil

Fecha: 27 de Abril del 2023

Las cápsulas de café usadas se pueden utilizar en la producción de filamentos para impresión 3D por UNICAMP, Brasil

Un artículo publicado en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering trae buenas noticias para los conocedores del café: las cápsulas de plástico desechadas ahora se pueden utilizar como materia prima para la fabricación de filamentos destinados, por ejemplo, a la impresión 3D, minimizando los impactos ambientales.

Esta alternativa fue probada con éxito por grupos de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y la Metropolitana de Manchester (Reino Unido).

“Producimos nuevos filamentos, conductores y no conductores, utilizando polímero de ácido poliláctico [PLA] a partir de cápsulas de café. Estos filamentos pueden ser utilizados para una amplia variedad de aplicaciones, incluidas piezas conductoras para máquinas y sensores”, dice Bruno Campos Janegitz, coordinador del Laboratorio de Sensores, Nanomedicina y Materiales Nanoestructurados (LSNano) de la UFSCar, en Araras, y coautor de el articulo

Brasil es el mayor productor, el mayor exportador y, después de Estados Unidos, el segundo mayor consumidor de café del mundo. Aunque el café de baja calidad predomina en gran medida en el mercado brasileño –con granos Robusta (Coffea canephora) y una alta incidencia de defectos e impurezas, que los fabricantes disfrazan con un tostado excesivo y los consumidores ocultan agregando grandes cantidades de azúcar o edulcorantes–, el segmento de los llamados cafés gourmet y de especialidad ha crecido constantemente.

Producida con granos seleccionados de la especie Arábica (Coffea arabica) y menor tiempo de tueste, para preservar el azúcar natural y las cualidades olfativas y gustativas del café, la versión “gourmet” puntúa de 75 a 80 en la escala de cero a cien escala de la Asociación Brasileña de la Industria del Café (Abic). El “especial”, para lograr esta clasificación, también debe tener certificación socioambiental y puntuación de al menos 80 en la escala de la Asociación Brasileña de Cafés Especiales (BSCA).

Además del producto, la calidad final de la bebida también depende de cómo se prepare. Por ello, se ha extendido el uso doméstico de equipos como la prensa francesa, la cafetera italiana y, en un nivel de precio superior, la cafetera alimentada con polvo encapsulado. El problema, en este último caso, es qué hacer con la cápsula después de su uso.

Aunque existen cápsulas reutilizables y algunos fabricantes también promueven el reciclaje de las versiones de aluminio, predomina la pura y simple eliminación, sobre todo en el caso de las cápsulas de plástico. Considerando todos los factores involucrados, un recuento realizado en el Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IPT) mostró que “tomar una cápsula de café puede ser hasta 14 veces más dañino para el medio ambiente que 'pasarlo' por un colador de papel”.

Nuevo destino

Con el objetivo de encontrar nuevos destinos para estos residuos, los investigadores produjeron celdas electroquímicas con filamentos de PLA no conductores y sensores electroquímicos con filamentos conductores, que se prepararon añadiendo negro de carbón al PLA. El negro de humo es una forma paracristalina de carbono resultante de la combustión incompleta de hidrocarburos. “Los sensores electroquímicos fueron utilizados para determinar el porcentaje de cafeína en té verde y café arábica”, informa Janegitz.

El investigador dice que la producción de los filamentos es relativamente simple. “La obtención de un material no conductor consiste simplemente en lavar y secar las cápsulas de PLA, seguido de la extrusión en un sistema caliente. Para obtener un material conductor, se debe agregar negro de humo antes del calentamiento y la extrusión. El material extruido luego se enfría y se enrolla, dando lugar a los filamentos de interés”, detalla.

Todo el proceso es un buen ejemplo de la llamada “economía circular”, en la que los residuos generados en una actividad económica, en lugar de ser tratados como problemas que impactan al medio ambiente, se convierten en recursos para implementar otra actividad. “La base polimérica obtenida a partir de cápsulas usadas puede generar dispositivos de alto valor agregado”, comenta Janegitz.

Él y la Dra. Cristiane Kalinke, de la Unicamp, participaron del estudio durante una pasantía de investigación en el extranjero, bajo la supervisión del profesor Craig Banks, de la Universidad Metropolitana de Manchester (Reino Unido). Janegitz recibió apoyo de la FAPESP a través de un Proyecto Temático y una Beca de Investigación en el Extranjero. Kalinke recibió el apoyo de una pasantía de investigación en el extranjero. Además de ellos, el trabajo también contó con la participación del profesor Juliano Alves Bonacin, de la Unicamp.

Traducido del portugués.

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