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用过的咖啡包可以回收用于生产用于3D打印的细丝
发布时间：2023-05-04 17:43:37编辑：来源：
发表在ACS可持续化学与工程杂志上的一篇文章为咖啡爱好者带来了好消息：用过的咖啡包中的塑料可以回收用于3D打印机的灯丝，从而最大限度地减少对环境的影响。
该解决方案由巴西圣卡洛斯联邦大学(USFCar)和坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)的研究小组以及英国曼彻斯特城市大学(MMU)的研究小组成功测试。
“我们用废旧咖啡机吊舱的废聚乳酸 [PLA] 生产了新的导电和非导电灯丝。这些灯丝有许多应用，包括机械和传感器的导电部件，“该文章的合著者Bruno Campos Janegitz告诉Agência FAPESP。Janegitz是圣保罗州阿拉拉斯UFSCar的传感器，纳米医学和纳米结构材料实验室(LSNano)的负责人。
巴西是世界领先的咖啡生产国和出口国，也是仅次于的第二大消费国。尽管巴西消费的大多数咖啡都是低质量的(Coffea canephora，也称为罗布斯塔咖啡，通过豆子的高度烘焙和杯中的大量糖或甜味剂来掩盖高比例的缺陷和杂质)，但对美食和特色咖啡的需求正在稳步增长。
由精选的阿拉比卡咖啡豆(Coffea arabica)组成，烘焙度较低，以保持其天然糖分，香气和风味，美食咖啡在巴西咖啡工业协会(ABIC)使用的量表上得分为75-80，从0到100。精品咖啡还必须具有所谓的社会环境认证，并且在巴西精品咖啡协会 (BSCA) 使用的量表上得分至少为 80。
饮料的质量还取决于它的制备方式，许多巴西人已经开始使用cafetière(也称为法国压榨机)或炉灶Moka锅(意大利语中的caffettiera)代替传统的布或纸过滤器。使用豆荚的便携式电动浓缩咖啡机也越来越受欢迎，尽管价格要贵得多。后者的问题在于如何处理二手豆荚。
尽管存在可重复使用的豆荚，并且一些供应商提倡铝豆荚的回收利用，但大多数消费者只是将用过的豆荚扔进垃圾箱，特别是如果它们是由塑料制成的。考虑到所涉及的所有因素，圣保罗国家技术研究所(IPT)的计算表明，“一杯豆荚咖啡对环境的破坏比一杯过滤咖啡大14倍”。
为了开发这种废物的用途，研究人员用PLA的非导电丝和电化学传感器生产了电化学电池，这些电化学传感器是通过向PLA中添加炭黑制备的导电丝制成的。炭黑是碳的一种副晶形式，由碳氢化合物不完全燃烧产生。“电化学传感器用于确定红茶和阿拉比卡咖啡中咖啡因的比例，”Janegitz解释说。
他补充说，长丝的生产相对简单。“我们只需通过清洗和干燥PLA豆荚，然后进行热挤压即可获得非导电材料。为了获得导电材料，我们在加热和挤出之前加入炭黑。然后将挤出的材料冷却并卷绕以产生感兴趣的长丝，“他解释说。
该过程是循环经济的一个很好的例子，其中经济活动产生的废物不被视为危害环境的问题，而是转化为资源以实施另一项活动。“从使用过的豆荚中获得的聚合物基质可以产生具有大量附加值的设备，”Janegitz说。
与拥有分析化学博士学位的Cristiane Kalinke一起是UNICAMP的研究员，Janegitz在MMU教授Craig Banks的监督下在国外进行研究实习时参与了这项研究。Janegitz通过主题项目和国外研究奖学金得到了FAPESP的支持。Kalinke获得了奖学金，在国外进行研究实习。UNICAMP教授Juliano Alves Bonacin也参与了这项研究。
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