بر اساس آمارهای جهانی روزانه بیش از دو میلیارد فنجان قهوه در سراسر دنیا مصرف میشود؛ موضوعی که منجر به تولید مقادیر قابلتوجهی تفاله قهوه میشود و این پسماندها بیشتر بدون استفاده دور ریخته میشوند.
در این پژوهش تفالههای قهوه ابتدا طی فرایند ویژهای به بیوچار (مادهای کربنی مشابه زغال که از مواد آلی تولید میشود) تبدیل شدهاند، محققان سپس با بهکارگیری تکنیکهای مهندسی مواد ساختار این بیوچار را بهگونهای اصلاح کردهاند که میزان تخلخل آن از حدود ۴۰ درصد به ۷۱ درصد افزایش پیدا میکند، افزایش تخلخل نقش مهمی در بهبود عملکرد حرارتی ماده نهایی داشته و توانایی آن را در جلوگیری از انتقال حرارت بهطور چشمگیری ارتقا داده است.
پژوهشگران اعلام کردهاند که ماده کمکی مورد استفاده در این پروژه اتیلسلولز بهتنهایی دارای رسانایی حرارتی حدود ۰.۲۴ وات بر متر کلوین است؛ اما هنگامی که با بیوچار حاصل از تفاله قهوه ترکیب میشود این مقدار به حدود ۰.۰۴ کاهش پیدا میکند، این افت قابلتوجه که نشاندهنده بهبود ششبرابری خاصیت عایق حرارتی است بیانگر ظرفیت بالای این ترکیب جدید برای استفاده در کاربردهای متنوع صنعتی است.
نتایج آزمایشهای اولیه نشان میدهد که این ماده نهتنها در عایقکاری حرارتی کارآمد است، بلکه میتواند برای جلوگیری از انتقال حرارت در سامانههای انرژی نیز بهطور موثر استفاده شود. یکی از کاربردهای مورد اشاره استفاده از این عایق در پنلهای خورشیدی است؛ جایی که کنترل گرمای اضافی نقش کلیدی در افزایش بازده و پایداری عملکرد دارد.
به گفته تیم تحقیقاتی این نوآوری میتواند علاوهبر کاهش پسماندهای آلی مرتبط با صنعت قهوه نسل تازهای از عایقهای پایدار و مقرونبهصرفه را وارد بازار کند و راهکارهای جدیدی برای مدیریت انرژی ارائه دهد.
