사용한 커피 포드를 재활용하여 3D 프린팅용 필라멘트 생산 가능

플라톤에 의해 재발행

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커피 포드 프로젝트 — 중고 포드와 3D 프린팅으로 생산된 부품의 예(이미지 제공: Bruno Campos Janegitz/UFSCar).

사용한 커피 포드에 들어 있는 플라스틱을 재활용하여 3D 프린터용 필라멘트를 만들 수 있다고 영국과 브라질 연구진이 성공적으로 테스트했습니다. 해결책은 새 기사에 나와 있습니다. 출판 저널 ACS 지속 가능한 화학 및 엔지니어링

“우리는 폐 폴리유산으로부터 새로운 전도성 및 비전도성 필라멘트를 생산했습니다.PLA] 중고 커피 머신 포드에서. 기계 및 센서용 전도성 부품을 포함하여 이러한 필라멘트에는 다양한 응용 분야가 있습니다." 브루노 캄포스 야네기츠, 기사의 공동 저자는 상파울루 연구 재단(Agência FAPESP)에 말했습니다. Janegitz는 상카를로스 연방대학교(USFCar) 산하 센서, 나노의학 및 나노구조 재료 연구소(LSNano)를 이끌고 있습니다.

이 프로젝트에는 브라질 상카를로스 연방대학교(USFCar)와 캄피나스 주립대학교(UNICAMP), 영국 맨체스터 메트로폴리탄 대학교(MMU)의 연구 그룹이 참여했습니다.

브라질은 세계 최대의 커피 생산국이자 수출국이자 미국에 이어 두 번째로 큰 커피 소비국입니다. 브라질에서 소비되는 대부분의 커피는 품질이 낮지만(코피 아 카에 포라로부스타 커피로도 알려진 , 원두를 많이 로스팅하고 컵에 설탕이나 감미료를 듬뿍 넣어 위장한 결점과 불순물의 비율이 높은 커피), 고급 커피와 스페셜티 커피에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있습니다.

엄선된 아라비카 원두(코피 아 아라비카) 천연 설탕, 향 및 풍미를 보존하기 위해 낮은 로스팅을 사용하는 고급 커피는 브라질 커피 산업 협회에서 사용하는 척도에서 75-80점을 받았습니다(아빅), 이는 0에서 100까지입니다. 스페셜티 커피는 또한 소위 사회 환경 인증을 받아야 하며 브라질 스페셜티 커피 협회에서 사용하는 척도에서 최소 80점을 받아야 합니다(BSCA).

음료의 품질은 준비 방법에 따라 달라지는데, 많은 브라질인들은 카페티에르(프렌치 프레스라고도 함)나 쿡탑에 있는 모카 포트(커피 메이커 이탈리아어로) 전통적인 천이나 종이 필터 대신. 포드를 사용하는 휴대용 전기 에스프레소 머신도 훨씬 더 비싸지만 점점 인기를 얻고 있습니다. 후자의 문제는 중고 포드를 어떻게 처리해야 하는가입니다.

재사용 가능한 포드가 존재하고 일부 공급업체는 알루미늄 포드의 재활용을 장려하지만, 대부분의 소비자는 사용한 포드를 쓰레기통에 버립니다. 특히 플라스틱으로 만들어진 경우 더욱 그렇습니다. 관련된 모든 요소를 고려하면, 계산 상파울루 주립 기술 연구소(IPT)에서 만든 연구에 따르면 '팟 커피 한 잔은 필터 커피 한 잔보다 환경에 14배 더 해를 끼칠 수 있습니다'.

연구진은 이 폐기물의 용도를 개발하기 위해 PLA의 비전도성 필라멘트를 이용한 전기화학전지와 PLA에 카본블랙을 첨가한 전도성 필라멘트를 이용한 전기화학 센서를 제작했다. 카본 블랙은 탄화수소의 불완전 연소로 인해 발생하는 파라결정질 형태의 탄소입니다. “전기화학 센서는 홍차와 아라비카 커피의 카페인 비율을 결정하는 데 사용되었습니다.”라고 Janegitz는 설명했습니다.

필라멘트 생산은 비교적 간단하다고 그는 덧붙였다. “우리는 PLA 포드를 세척하고 건조시킨 후 열간 압출을 통해 간단하게 비전도성 물질을 얻습니다. 전도성 물질을 얻기 위해 가열 및 압출 전에 카본 블랙을 첨가합니다. 그런 다음 압출된 재료를 냉각하고 감아서 관심 있는 필라멘트를 생산합니다.”라고 그는 설명했습니다.

이는 경제활동에서 발생하는 폐기물을 환경에 유해한 문제로 취급하지 않고, 다른 활동을 수행하기 위한 자원으로 전환하는 순환경제의 좋은 예이다. Janegitz는 “사용한 포드에서 얻은 폴리머 기반은 상당한 부가가치를 지닌 장치를 생성할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

와 크리스티안 칼린케분석 화학 박사 학위를 갖고 있으며 UNICAMP 연구원인 Janegitz는 MMU 교수이자 논문의 마지막 저자인 Craig Banks의 감독 하에 해외에서 연구 인턴십을 하는 동안 연구에 참여했습니다. Janegitz는 다음을 통해 FAPESP의 지원을 받았습니다. 주제별 프로젝트 및 해외 연구 장학금. Kalinke는 장학금 지원을 받았습니다. 해외 연구 인턴쉽. 줄리아노 알베스 보나신, UNICAMP 교수도 연구에 참여했습니다.