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La borra de café, que ya se venía reutilizando en biocombustible, concreto y hasta material para carreteras, ahora también entra en el campo del aislamiento térmico tras una investigación en China que muestra un compuesto sostenible con capacidad hasta seis veces mayor y rendimiento cercano al de espumas derivadas del petróleo
El café consumido a escala global todos los días genera un volumen masivo de residuos, y una nueva investigación apunta a una salida para parte de este problema: transformar la borra desechada en material aislante con potencial para sustituir productos derivados del petróleo. La propuesta fue desarrollada por investigadores de la Universidad Agrícola de Shenyang, en China, y busca dar uso funcional a un residuo que hoy suele terminar en vertederos.
En todo el mundo, se consumen más de dos mil millones de tazas diariamente, lo que resulta en una gran cantidad de borra de café desechada. Aunque parte de este material aún se reutiliza en jardines o compostaje, la mayor parte se desecha sin aprovechamiento.
Las estimaciones sobre el volumen anual de este residuo varían de 8 millones a 60 millones de toneladas. En los vertederos, la borra de café puede favorecer la liberación de metano y dióxido de carbono, además de contribuir a episodios de combustión espontánea.
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Café desechado se convierte en materia prima
La búsqueda de nuevas aplicaciones para este residuo ha avanzado a medida que el consumo de café continúa produciendo materia prima a gran escala. Entre los usos ya explorados están la conversión en biocombustible, la reutilización en carreteras, el uso para reforzar concreto y la transformación en material para impresión 3D.
También existen investigaciones que indagan sobre el uso de residuos de café en puntos cuánticos de carbono con potencial de protección contra mecanismos microbiológicos relacionados con enfermedades neurodegenerativas. Ahora, el enfoque del equipo chino se ha centrado en el aislamiento térmico, área en la que intentos anteriores encontraron limitaciones técnicas.
El principal obstáculo era la baja porosidad de la borra de café, de alrededor del 40%. Como la retención de aire es central para el rendimiento de un aislante, este nivel no era suficiente para competir con materiales convencionales.
Proceso aumenta porosidad y preserva estructura
Para sortear el problema, los investigadores convirtieron la borra en biochar, una sustancia similar al carbón vegetal producida a partir de materiales orgánicos. El proceso comenzó con el secado de la borra en estufa a 80 °C durante una semana, seguido de un calentamiento a 700 °C durante una hora.
Esta etapa transformó el residuo en biochar y elevó la porosidad del 40% al 71%. A partir de ahí, el equipo comenzó a trabajar en una forma de mantener esta estructura porosa durante la producción de un compuesto utilizable.
La estrategia adoptada se llamó “restauración de poros”. El biochar fue premezclado con propilenglicol para llenar los poros, y luego recibió polvo de etilcelulosa, que formó una matriz capaz de dar soporte al material.
A continuación, la mezcla fue comprimida en un molde calentado a 150 °C durante 10 minutos. Luego, permaneció en estufa al vacío a 80 °C durante una hora, etapa utilizada para eliminar el propilenglicol sin eliminar los poros mantenidos en el interior de la estructura.
Rendimiento se aproxima a material comercial
El resultado fue un material con rendimiento térmico significativamente superior al de la etilcelulosa pura. La conductividad térmica del compuesto cayó de 0,24 por metro por Kelvin a 0,04 cuando se combinó con el biochar, lo que representó una ganancia de seis veces en la capacidad de aislamiento.
Con este nivel de rendimiento, el material se volvió comparable al poliestireno expandido comercial. En las pruebas realizadas en paneles solares, el compuesto logró limitar de forma eficaz la transferencia de calor de los paneles al ambiente.
Para los autores, la propuesta reúne mejora técnica y reutilización de residuos en una misma solución. El coautor Seong Yun Kim afirmó que el enfoque contribuye a la economía circular al transformar desechos en un producto funcional, reduciendo impactos ambientales y abriendo nuevas posibilidades para materiales sostenibles.
El estudio fue publicado en la revista Biochar y presenta una nueva ruta para el aprovechamiento de la borra de café en aplicaciones térmicas. Al avanzar sobre un residuo abundante y recurrente, la investigación amplía el campo de uso del café más allá del consumo e lo inserta también en la producción de materiales.
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