Cápsulas de café usadas podem ser recicladas para produzir filamentos para impressão 3D | Envirotec

Cápsulas de café usadas podem ser recicladas para produzir filamentos para impressão 3D | Envirotec

Carimbo de data / hora: 19 de maio de 2023 6:45
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projeto de cápsulas de caféprojeto de cápsulas de café
Pods usados ​​e exemplos de peças produzidas por impressão 3D (crédito da imagem: Bruno Campos Janegitz/UFSCar).

O plástico das cápsulas de café usadas pode ser reciclado para fazer filamentos para impressoras 3D, segundo pesquisadores britânicos e brasileiros que afirmam ter testado com sucesso um processo para fazer isso. A solução aparece em um novo artigo publicado na revista ACS Química e Engenharia Sustentável

“Produzimos novos filamentos condutores e não condutores a partir de resíduos de ácido polilático [PLA] de cápsulas usadas de máquinas de café. Existem muitas aplicações para esses filamentos, incluindo peças condutoras para máquinas e sensores”, Bruno Campos Janegitz, coautor do artigo, à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Agência FAPESP). Janegitz dirige o Laboratório de Sensores, Nanomedicina e Materiais Nanoestruturados (LSNano) da Universidade Federal de São Carlos (USFCar).

O projeto envolveu grupos de pesquisa no Brasil da Universidade Federal de São Carlos (USFCar) e da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e no Reino Unido da Manchester Metropolitan University (MMU).

O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de café, bem como seu segundo maior consumidor depois dos Estados Unidos. Embora a maior parte do café consumido no Brasil seja de baixa qualidade (Coffea canephora, também conhecido como café robusta, com grande proporção de defeitos e impurezas disfarçados pela alta torra dos grãos e muito açúcar ou adoçante na xícara), a demanda por cafés gourmet e especiais vem crescendo continuamente.

Composto por grãos arábica selecionados (Coffea arabica) com torra mais baixa para preservar seus açúcares naturais, aroma e sabor, os cafés gourmet pontuam de 75 a 80 na escala usada pela Associação Brasileira da Indústria do Café (abc), que vai de 0 a 100. Os cafés especiais também devem ter a chamada certificação socioambiental e pontuar no mínimo 80 na escala da Associação Brasileira de Cafés Especiais (BSCA).

A qualidade da bebida também depende da forma como ela é preparada, e muitos brasileiros começaram a usar a cafeteira (também conhecida como prensa francesa) ou a panela Moka de fogão (máquina de café em italiano) em vez do tradicional filtro de pano ou papel. As máquinas de café expresso elétricas portáteis que usam cápsulas também são cada vez mais populares, embora muito mais caras. O problema com este último é o que fazer com os pods usados.

Embora existam cápsulas reutilizáveis ​​e alguns fornecedores promovam a reciclagem de cápsulas de alumínio, a maioria dos consumidores simplesmente joga as cápsulas usadas na lixeira, especialmente se forem feitas de plástico. Considerando todos os fatores envolvidos, cálculos feitos pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) mostram que “uma xícara de café em cápsula pode ser até 14 vezes mais prejudicial ao meio ambiente do que uma xícara de café de filtro”.

Para desenvolver usos para esses resíduos, os pesquisadores produziram células eletroquímicas com filamentos não condutores de PLA e sensores eletroquímicos com filamentos condutores preparados pela adição de negro de fumo ao PLA. O negro de fumo é uma forma paracristalina de carbono que resulta da combustão incompleta de hidrocarbonetos. “Os sensores eletroquímicos foram usados ​​para determinar a proporção de cafeína no chá preto e no café arábica”, explicou Janegitz.

A produção de filamentos é relativamente simples, acrescentou. “Obtemos o material não condutor simplesmente lavando e secando os frutos de PLA, seguido de extrusão a quente. Para obter o material condutor, adicionamos negro de fumo antes do aquecimento e extrusão. O material extrudado é então resfriado e enrolado para produzir o filamento de interesse”, explicou.

O processo é um bom exemplo de economia circular, em que os resíduos produzidos por uma atividade económica não são tratados como um problema que prejudica o ambiente, mas sim convertidos em recursos para a implementação de outra atividade. “A base polimérica obtida a partir de cápsulas usadas pode gerar dispositivos com grande valor agregado”, disse Janegitz.

Com o  Cristiane Kalinke, doutor em química analítica e pesquisador da UNICAMP, Janegitz participou do estudo durante um estágio de pesquisa no exterior sob supervisão de Craig Banks, professor da MMU e último autor do artigo. Janegitz contou com o apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático e de um bolsa de pesquisa no exterior. Kalinke foi apoiado por uma bolsa de estudos estágio de pesquisa no exterior. Juliano Alves Bonacín, professor da UNICAMP, também participou do estudo.

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