Habituellement jeté, le marc de café usagé pourrait bientôt trouver une seconde vie comme isolant. Photo Pexels
Chaque jour, plus de deux milliards de tasses de café sont consommées à travers le monde. Cela signifie qu’une quantité impressionnante de marc de café est jetée quotidiennement. Des chercheurs ont désormais un projet pour transformer ces déchets en un isolant écologique.
Si certaines personnes conservent leur marc de café pour l’utiliser dans leur jardin ou leur compost, la grande majorité finit dans les décharges. Il est difficile de chiffrer précisément la quantité de marc de café jetée chaque année, mais les estimations varient entre 8 et 60 millions de tonnes. Le marc de café dans les décharges est particulièrement problématique car il peut entraîner la libération de méthane et de dioxyde de carbone et contribuer aux phénomènes d’auto-inflammation.
Avec la production massive et gratuite de marc de café générée par la consommation mondiale, les chercheurs se sont naturellement intéressés à sa valorisation. Si la conversion en biocarburant est l’approche la plus courante, on observe également son recyclage en tant que matériau routier durable , son utilisation pour rendre le béton 30 % plus résistant et sa transformation en matériau d’impression 3D . Des recherches suggèrent même que les déchets de café pourraient être transformés en points quantiques de carbone capables de protéger notre cerveau des microbes responsables de maladies neurodégénératives.
Des chercheurs de l’Université agricole de Shenyang (SAU) en Chine ont trouvé un moyen de transformer le marc de café usagé en un matériau isolant qui pourrait remplacer les produits courants à base de pétrole comme le polystyrène ou la mousse expansive par une solution plus écologique.
Des tentatives antérieures de transformation du marc de café en isolant existent, mais elles se sont toutes heurtées au même problème : le marc de café ne présente qu’une porosité d’environ 40 %. Cela signifie qu’il n’est pas particulièrement efficace pour emprisonner l’air, propriété essentielle d’un bon isolant.
Pour contourner ce problème, les chercheurs de l’Université agricole du Sud (SAU) ont d’abord transformé le marc de café en biochar, une substance semblable au charbon de bois fabriquée à partir de matières organiques. Pour ce faire, ils ont séché le marc au four à 80 °C pendant une semaine, puis l’ont chauffé à 700 °C pendant une heure. Ce procédé a permis de convertir le marc en biochar et d’augmenter simultanément sa porosité de 40 % à 71 %.
Afin de préserver la porosité lors de la transformation des particules de biochar en un matériau composite utilisable, l’équipe a mis au point une stratégie de « restauration des pores ». Le biochar a été prémélangé avec du propylène glycol pour combler les pores, puis de la poudre d’éthylcellulose a été ajoutée pour créer une matrice structurant le biochar. Le mélange a ensuite été comprimé dans un moule chauffé à 150 °C pendant 10 minutes, puis placé dans une étuve sous vide à 80 °C pendant une heure pour éliminer le propylène glycol tout en conservant les pores initialement remplis.
Le matériau obtenu a démontré une capacité d’isolation remarquable. L’éthylcellulose seule possède une conductivité thermique de 0,24 par mètre par kelvin. Mélangée au biochar dans cette expérience, cette conductivité a chuté à 0,04, ce qui signifie que le biochar a multiplié par six son pouvoir isolant, le rendant comparable au polystyrène expansé commercial. Les chercheurs ont testé son efficacité sur des panneaux solaires, où il a permis de limiter efficacement les transferts de chaleur des panneaux vers l’environnement.
« Cette approche améliore non seulement les performances des matériaux, mais contribue également à une économie circulaire », a déclaré Seong Yun Kim, co-auteur de l’étude. « En transformant les déchets en produits fonctionnels, nous pouvons réduire l’impact environnemental tout en créant de nouvelles opportunités pour des matériaux durables. »
https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-026-00584-1
