用过的咖啡包可回收生产用于 3D 打印的细丝Envirotec

由柏拉图重新发布

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咖啡豆项目 — 使用过的吊舱和 3D 打印生产的零件示例（图片来源：Bruno Campos Janegitz/UFSCar）。

据英国和巴西研究人员称，用过的咖啡包中的塑料可以回收来制造 3D 打印机的细丝，他们声称已经成功测试了一种这样做的工艺。解决方案出现在一篇新文章中出版在杂志 ACS可持续化学与工程

“我们用废聚乳酸生产了新型导电和非导电长丝[PLA] 来自二手咖啡机包。这些灯丝有很多应用，包括机械和传感器的导电部件。” 布鲁诺·坎波斯·贾尼吉茨这篇文章的合著者告诉圣保罗研究基金会 (Agência FAPESP)。 Janegitz 是圣卡洛斯联邦大学 (USFCar) 传感器、纳米医学和纳米结构材料实验室 (LSNano) 的负责人。

该项目涉及巴西圣卡洛斯联邦大学 (USFCar) 和坎皮纳斯州立大学 (UNICAMP) 以及英国曼彻斯特城市大学 (MMU) 的研究小组。

巴西是世界领先的咖啡生产国和出口国，也是仅次于美国的第二大咖啡消费国。尽管巴西消费的大多数咖啡都是低品质的（Coffea canephora，也称为罗布斯塔咖啡，由于咖啡豆的高度烘焙和杯中大量的糖或甜味剂而掩盖了高比例的缺陷和杂质），对美味和精品咖啡的需求正在稳步增长。

包含精选阿拉比卡豆（小粒咖啡）采用较低的烘焙度以保留其天然糖分、香气和风味，根据巴西咖啡工业协会使用的等级（艾比克），从 0 到 100。精品咖啡还必须具有所谓的社会环境认证，并且在巴西精品咖啡协会使用的评分标准上得分至少为 80 分（BSCA).

饮料的质量还取决于它的制备方法，许多巴西人已经开始使用咖啡壶（也称为法压壶）或炉顶摩卡壶（咖啡壶 意大利语）而不是传统的布或纸过滤器。使用咖啡包的便携式电动浓缩咖啡机也越来越受欢迎，尽管价格要贵得多。后者的问题是如何处理用过的豆荚。

尽管存在可重复使用的烟弹，并且一些供应商提倡回收铝烟弹，但大多数消费者只是将用过的烟弹扔进垃圾桶，尤其是塑料制成的烟弹。考虑到所有涉及的因素，计算圣保罗州立技术研究所 (IPT) 的研究表明，“一杯豆荚咖啡对环境的危害是一杯滴滤咖啡的 14 倍”。

为了开发这种废物的用途，研究人员生产了带有非导电聚乳酸丝的电化学电池和带有通过在聚乳酸中添加炭黑制备的导电丝的电化学传感器。炭黑是碳的一种准晶态形式，由碳氢化合物的不完全燃烧产生。 “电化学传感器用于确定红茶和阿拉比卡咖啡中咖啡因的比例，”Janetitz 解释道。

他补充说，长丝的生产相对简单。 “我们只需清洗和干燥 PLA 荚，然后进行热挤压即可获得非导电材料。为了获得导电材料，我们在加热和挤出之前添加炭黑。然后挤出的材料被冷却并卷绕以生产出感兴趣的长丝，”他解释道。

这个过程是循环经济的一个很好的例子，其中经济活动产生的废物不会被视为危害环境的问题，而是转化为资源来实施另一项活动。 Janegitz 说：“从用过的吊舱中获得的聚合物基可以生产出具有大量附加值的设备。”

克里斯蒂安·卡林克Janegitz 拥有分析化学博士学位，是 UNICAMP 的研究员，他在 MMU 教授、本文最后作者 Craig Banks 的指导下在国外进行研究实习期间参与了这项研究。 Janegitz 得到了 FAPESP 的支持专题项目的网络国外研究奖学金。卡林克获得了一项奖学金的支持国外研究实习. 朱利亚诺·阿尔维斯·博纳辛UNICAMP 的教授也参与了这项研究。