El mundo genera más de seis millones de toneladas de posos de café, según la Organización Internacional del Café. El periódico Agricultura y química alimentaria informó en 2012 que más de la mitad de los posos de café usados ​​terminan en vertederos. Las nanofibras de celulosa son los componentes básicos de las resinas plásticas que pueden convertirse en productos plásticos biodegradables.

El equipo de YNU, dirigido por Izuru Kawamura, profesor asociado de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Ingeniería, se propuso basarse en investigaciones anteriores sobre la extracción de nanofibras de celulosa de los posos de café. Publicaron sus hallazgos el 1 de abril en la revista. Celulosa .

"Nuestro objetivo final es establecer un sistema de reciclaje sostenible con nuestras nanofibras de celulosa en la industria del café, "Dijo Kawamura." Ahora, cada vez más restaurantes y cafés tienen prohibido el uso de pajitas de un solo uso. Siguiendo ese movimiento, nuestro objetivo es hacer una taza de café y una pajita desechables transparentes con un aditivo que comprenda nanofibras de celulosa de los posos de café usados ​​".

La demanda de nanofibras de celulosa está aumentando en todo el mundo, a medida que las industrias se dan cuenta de su potencial como una forma más ecológica y sostenible de producir plásticos.

"Hasta ahora, las nanofibras de celulosa se han producido principalmente a partir de materiales a base de madera, como la pulpa, "Kawamura dijo." Las nanofibras de celulosa pueden ser potencialmente suministradas de todas las plantas de la naturaleza. Nos gustaría enfatizar que los posos de café usados ​​son una materia prima prometedora ".

La clave para extraer las nanofibras de celulosa de los posos de café usados ​​radica en la celulosa, el material que comprende las paredes celulares de los granos y representa aproximadamente la mitad del peso y volumen de los granos molidos.

El equipo de YNU realizó el experimento de aislar nanofibras de celulosa de las paredes celulares de los frijoles mediante oxidación catalítica. un proceso que oxida las paredes celulares usando un catalizador. Este es un método previamente informado por Akira Isogai en la Universidad de Tokio.

El equipo examinó las nanofibras de celulosa resultantes con técnicas de imagen que incluyen difracción de rayos X, microscopio de electrones, y análisis termogravimétrico:un método para observar las características estructurales fundamentales de las nanofibras de celulosa y comparar las derivadas de la madera. Las nanofibras de celulosa a base de café molido mostraron uniformidad y se integraron bien en el alcohol polivinílico, la piedra angular de una variedad de productos industriales y de consumo. Su equipo descubrió que su diámetro promedio era de 25 nanómetros. Para referencia, un cabello humano mide alrededor de 90, 000 nanómetros de diámetro.

Tal consistencia e integración con resinas poliméricas son hitos que demuestran el potencial de las nanofibras de celulosa a base de café molido como sustituto de la madera. Kawamura dijo:pero se necesita más investigación para desarrollar un proceso comercialmente viable.

Kawamura cree que las nanofibras de celulosa pronto pueden desempeñar un papel importante en la industria del automóvil, ofreciendo una alternativa ligera al acero y al plástico para carrocerías. A medida que los estándares de emisiones continúan endureciéndose, crecerá el mercado de coches más ligeros, haciendo de las nanofibras de celulosa un bien cada vez más valioso.

"El peso total de la resina plástica fabricada con nanofibras de celulosa es muy ligero en comparación con el acero, ", Dijo Kawamura." Traerá una reducción eficiente de CO ₂ emisión. "Las resinas construidas sobre nanofibras también funcionan bien en la impresión 3-D, convirtiéndolos en una alternativa ecológica a los plásticos a base de petróleo para una gran cantidad de productos potenciales.

Este nuevo proceso puede ser una bendición para la industria del café, que tiene opciones limitadas para monetizar los posos de café usados. Algunas ciudades tienen programas de reciclaje, donde los posos de café usados ​​se reutilizan como abono rico en nutrientes para invernaderos y granjas de hongos. Otros programas envían posos de café usados ​​a instalaciones que producen biogás. Pero en general, la mayoría de los posos de café todavía terminan en vertederos.