Zațul de cafea ar putea deveni o materie primă valoroasă pentru industria construcțiilor. Cercetătorii australieni au descoperit că resturile de cafea, transformate într-un material bogat în carbon, pot crește rezistența betonului la compresiune cu aproape 30%. Tehnologia a depășit deja etapa experimentelor de laborator și a fost testată la realizarea unor trotuare din Australia.

Cercetarea a fost realizată de o echipă de la Universitatea RMIT din Melbourne, care a identificat o metodă prin care zațul de cafea poate înlocui o parte din nisipul folosit în beton. Rezultatele inițiale au fost publicate în 2023, iar testele desfășurate ulterior au urmărit comportamentul materialului în condiții reale și impactul asupra mediului.

O analiză publicată în 2025 a arătat că folosirea materialului obținut din cafea poate reduce și amprenta de carbon a betonului. În scenariile studiate, reducerea emisiilor asociate ciclului de viață a ajuns până la 26%, în funcție de proporția de nisip înlocuită.

Descoperirea oferă o posibilă soluție pentru două probleme de mediu: cantitățile mari de deșeuri organice eliminate zilnic și consumul de resurse naturale necesare producerii materialelor de construcție.

Cum poate zațul de cafea să transforme betonul într-un material mai rezistent

La prima vedere, zațul rămas după prepararea cafelei nu pare să aibă vreo legătură cu industria construcțiilor. Este un material organic, umed, care se descompune în timp și care, în mod obișnuit, ajunge în coșul de gunoi.

Cercetătorii de la Universitatea RMIT au descoperit însă că proprietățile sale pot fi modificate printr-un proces termic numit piroliză. Acesta presupune încălzirea materialului la temperaturi ridicate, într-un mediu cu foarte puțin oxigen.

În cazul experimentelor australiene, zațul de cafea a fost încălzit la aproximativ 350 de grade Celsius. Procesul a dus la obținerea unui material poros, bogat în carbon, cunoscut sub numele de biochar.

Spre deosebire de zațul netratat, care poate afecta negativ reacțiile chimice necesare întăririi cimentului, materialul rezultat după piroliză poate fi integrat în compoziția betonului.

Echipa condusă de cercetătorul Rajeev Roychand a testat mai multe amestecuri și proporții. Cel mai bun rezultat a fost obținut atunci când biocharul din cafea a înlocuit 15% din volumul nisipului utilizat în compoziție.

Rezistența la compresiune a betonului a crescut cu 29,3% față de amestecul de referință. Cercetătorii au testat și tratarea zațului la 500 de grade Celsius, însă rezultatele nu au fost la fel de bune.

Studiul original, intitulat „Transforming spent coffee grounds into a valuable resource for the enhancement of concrete strength”, a fost publicat în Journal of Cleaner Production, în septembrie 2023.

Materialul a fost deja folosit pentru construirea unor trotuare, în Australia

Ceea ce diferențiază această cercetare de multe alte experimente privind reutilizarea deșeurilor este faptul că materialul a ajuns deja în proiecte-pilot de infrastructură.

În 2024, cercetătorii de la RMIT au colaborat cu autoritățile locale din Macedon Ranges pentru realizarea unui trotuar experimental în localitatea Gisborne, statul australian Victoria. O secțiune a fost construită folosind beton cu biochar obținut din cafea, iar alte secțiuni au utilizat materiale diferite, pentru comparație.

Scopul a fost evaluarea betonului în condiții reale, după ce rezultatele de laborator demonstraseră potențialul materialului.

Tot în 2024, betonul cu biochar din cafea a fost utilizat într-o secțiune de trotuar din cadrul proiectului de modernizare a drumurilor Pakenham, o investiție de infrastructură din statul Victoria.

Potrivit informațiilor prezentate de RMIT, compania implicată în lucrări a estimat că utilizarea materialului a permis valorificarea unei cantități de zaț echivalente cu aproximativ 140.000 de cafele preparate și economisirea a peste trei tone de nisip.

Testele de teren au fost analizate ulterior într-un studiu publicat în 2025, în revista științifică Case Studies in Construction Materials. Cercetătorii au urmărit rezistența la compresiune, comportamentul la încovoiere, contracția betonului și alte caracteristici relevante pentru utilizarea în construcții.

Studiul privind testarea în condiții reale a confirmat posibilitatea folosirii materialului în aplicații de infrastructură, dar a evidențiat și dificultăți tehnice care trebuie rezolvate înaintea extinderii producției.

Betonul cu zaț de cafea ar putea avea și o amprentă de carbon mai mică

Pe lângă performanța mecanică, cercetătorii au analizat impactul asupra mediului. Industria construcțiilor consumă cantități mari de nisip, iar extragerea acestuia din râuri și alte ecosisteme poate produce efecte negative asupra mediului.

Înlocuirea unei părți din nisip cu materiale provenite din deșeuri ar putea contribui la reducerea presiunii asupra acestor resurse.

În noiembrie 2025, Universitatea RMIT a prezentat rezultatele unei analize privind ciclul de viață al betonului produs cu biochar din cafea. Cercetarea a evaluat impactul asupra mediului în mai multe scenarii de utilizare.

Potrivit datelor publicate de universitate, înlocuirea a 5% din nisip cu biochar a dus la o reducere estimată cu 15% a emisiilor de dioxid de carbon asociate ciclului de viață. La o proporție de 10%, reducerea a fost de 23%, iar în scenariul cu 15% biochar a ajuns la 26%.

Analiza a indicat și o reducere de până la 31% a consumului de combustibili fosili în scenariile evaluate.

Aceste rezultate sunt relevante deoarece impactul unui material de construcție nu depinde doar de rezistența sa. Contează și energia consumată pentru producție, transportul materiilor prime, durata de utilizare și gestionarea materialului la sfârșitul ciclului de viață.

Trebuie făcută însă o distincție: procentele raportate sunt rezultatele unei analize de mediu pentru anumite scenarii de producție, nu o garanție că orice beton care conține zaț de cafea va reduce automat emisiile în aceeași măsură.

De ce nu este folosit încă pe scară largă în construcții

Rezultatele sunt promițătoare, dar transformarea unei tehnologii experimentale într-un material comercial disponibil pe scară largă presupune mai multe etape.

Una dintre principalele provocări este producerea biocharului în condiții controlate. În timpul testelor de teren, cercetătorii au constatat că echipamentele unui producător comercial nu puteau funcționa la temperatura optimă de 350 de grade Celsius, utilizată în laborator.

Această diferență poate influența proprietățile materialului și arată de ce rezultatele experimentale nu pot fi transferate automat în producția industrială.

Sunt necesare și evaluări suplimentare privind durabilitatea pe termen lung, comportamentul betonului în condiții de îngheț și dezgheț, absorbția apei și rezistența la uzură.

Pentru utilizarea în structuri de rezistență, materialele trebuie să îndeplinească cerințe tehnice și standarde stricte. Testarea unui trotuar nu echivalează cu certificarea betonului pentru fundații, stâlpi sau alte elemente structurale ale clădirilor.

Cercetătorii australieni colaborează cu reprezentanți ai industriei construcțiilor și ai autorităților pentru dezvoltarea unor proiecte-pilot mai mari, optimizarea amestecurilor și adaptarea tehnologiei la standardele tehnice aplicabile.

De la o ceașcă de cafea, la materiale de construcții

Zațul de cafea este doar unul dintre deșeurile organice pe care cercetătorii încearcă să le transforme în materii prime utile. Resturile alimentare, lemnul și reziduurile agricole sunt investigate pentru obținerea unor materiale cu aplicații industriale.

În cazul cafelei, avantajul este disponibilitatea unei resurse generate constant în gospodării, restaurante, cafenele și alte spații comerciale.

Pentru folosirea industrială ar fi însă necesare sisteme eficiente de colectare, depozitare, uscare și procesare. Costurile acestor operațiuni și consumul de energie trebuie evaluate în raport cu beneficiile obținute.

Cercetarea Universității RMIT arată că o parte din ceea ce astăzi considerăm deșeu poate avea proprietăți utile după o prelucrare adecvată. Testele de laborator au demonstrat creșterea rezistenței betonului, iar proiectele-pilot au confirmat că materialul poate fi introdus în lucrări reale.

Următoarea provocare este trecerea de la utilizări demonstrative la o producție predictibilă, economică și compatibilă cu cerințele industriei construcțiilor.