Cápsulas usadas e algumas peças produzidas por meio de impressão 3 D (foto: Bruno Campos Janegitz/UFSCar) |
Artigo publicado na revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering traz uma boa notícia para os apreciadores de café: cápsulas de matéria plástica descartadas já podem ser utilizadas como matéria-prima para a fabricação de filamentos destinados, por exemplo, à impressão 3D, minimizando impactos ambientais.
Essa
alternativa foi testada com êxito por grupos das universidades Federal de São
Carlos (UFSCar), Estadual de Campinas (Unicamp) e Manchester Metropolitan
(Reino Unido).
“Produzimos novos filamentos, condutores e não condutores, utilizando o
polímero ácido polilático [PLA] proveniente das cápsulas de café. Esses
filamentos podem ser utilizados para as mais diversas aplicações, incluindo
peças condutoras para máquinas e sensores”, diz à Agência FAPESP Bruno Campos Janegitz, coordenador
do Laboratório de Sensores, Nanomedicina e Materiais Nanoestruturados (LSNano)
da UFSCar, em Araras, e coautor do artigo.
O Brasil é o maior produtor, o maior exportador e, depois dos Estados
Unidos, o segundo maior consumidor de café do mundo. Embora no mercado
brasileiro predomine amplamente o café de baixa qualidade – com grãos da
espécie robusta (Coffea canephora) e alta incidência
de defeitos e impurezas, que os fabricantes disfarçam por meio da torra
excessiva e os consumidores escondem acrescentando grandes quantidades de
açúcar ou adoçantes –, tem crescido de forma consistente o segmento dos
chamados cafés gourmets e especiais.
Produzida com grãos selecionados da espécie arábica (Coffea arabica) e menor tempo de torra, de modo a
preservar o açúcar natural e as qualidades olfativas e gustativas do café, a
versão “gourmet” pontua de 75 a 80 na escala de zero a cem da Associação
Brasileira da Indústria de Café (Abic).
O “especial”, para alcançar essa classificação, precisa ter também certificado
socioambiental e pontuar no mínimo 80 na escala da Associação Brasileira de
Cafés Especiais (BSCA).
Além do
produto, a qualidade final da bebida depende também do modo de preparo. Por
isso, tem-se difundido o uso doméstico de equipamentos como a prensa francesa,
a cafeteira italiana e, em um patamar de preço mais elevado, a cafeteira
abastecida com pó encapsulado. O problema, neste último caso, é o que fazer com
a cápsula após o uso.
Apesar de existirem cápsulas reutilizáveis e de alguns fabricantes
também promoverem a reciclagem das versões feitas em alumínio, o descarte puro
e simples predomina, principalmente no caso das cápsulas de matéria plástica.
Considerando todos os fatores envolvidos, uma conta feita no Instituto de
Pesquisas Tecnológicas (IPT) mostrou que “tomar um cafezinho de cápsula pode
ser até 14 vezes mais prejudicial ao meio ambiente do que ‘passá-lo’ no coador
de papel”.
Novo
destino
Com o
objetivo de encontrar novas destinações para esses resíduos, os pesquisadores
produziram células eletroquímicas com filamentos do PLA não condutor e sensores
eletroquímicos com os filamentos condutores, que foram preparados por meio da
agregação de negro de fumo ao PLA. O negro de fumo é uma forma de carbono
paracristalino resultante da combustão incompleta de hidrocarbonetos. “Os
sensores eletroquímicos foram usados para a determinação do percentual de
cafeína em chá verde e café arábica”, informa Janegitz.
O
pesquisador conta que a produção dos filamentos é relativamente simples. “A
obtenção de material não condutor consiste simplesmente na lavagem e secagem
das cápsulas de PLA, seguidas por extrusão em sistema a quente. Para a obtenção
de material condutor, é preciso agregar o negro de fumo antes do aquecimento e
da extrusão. O material extrusado é então resfriado e enrolado, dando origem
aos filamentos de interesse”, detalha.
O processo
todo é um bom exemplo da chamada “economia circular”, na qual os resíduos
gerados em uma atividade econômica, em vez de serem tratados como problemas,
impactando o meio ambiente, são convertidos em recursos para implementar outra
atividade. “A base polimérica obtida das cápsulas usadas pode gerar
dispositivos com alto valor agregado”, comenta Janegitz.
Ele e a doutora Cristiane Kalinke,
da Unicamp, participaram do estudo durante estágio de pesquisa no exterior, sob
a supervisão do professor Craig Banks, da Manchester Metropolitan University
(Reino Unido). Janegitz recebeu apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático e
de Bolsa de Pesquisa no Exterior.
Kalinke foi apoiada com Bolsa de Estágio de Pesquisa no
Exterior. Além deles, o trabalho contou também com a
participação do professor Juliano Alves Bonacin,
da Unicamp.
O artigo Circular Economy Electrochemistry: Creating
Additive Manufacturing Feedstocks for Caffeine Detection from Post-Industrial
Coffee Pod Waste pode ser acessado em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.2c06514.
Agência FAPESP
https://agencia.fapesp.br/capsulas-de-cafe-usadas-podem-ser-aproveitadas-na-producao-de-filamentos-para-impressao-3d/41197/
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