Kaffeesatz für 3D-Druck – eine umweltfreundliche Lösung mit Koffein-Kick

Derzeit sind die meisten 3D-Drucker auf dem Markt für die breite Masse für die Verwendung von Materialien auf Kunststoffbasis wie PLA und ABS konzipiert. Um den 3D-Druck umweltfreundlicher zu gestalten, hat der Assistenzprofessor Michael Rivera vom ATLAS-Institut und der Abteilung für Informatik an der Universität von Colorado in Boulder ein innovatives Projekt in Angriff genommen. Seiner Meinung nach könnten Kaffeeabfälle, wie Kaffeesatz, als geeignetes Material für den 3D-Druck genutzt werden.

Das Projekt bietet eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Materialien. Tatsächlich hat das Team eine Methode entwickelt, mit der eine Vielzahl von Objekten im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann, indem eine Paste verwendet wird, die vollständig aus altem Kaffeesatz, Wasser und anderen nachhaltigen Zutaten besteht. Dieser Ansatz könnte einerseits die Material-Palette für den 3D-Druck erweitern, andererseits auch den ökologischen Fußabdruck dieses Verfahrens verringern.

3D-gedruckte Blumenkästen aus recyceltem Kaffeesatz

Kaffeesatz für eine grüne Zukunft in 3D

Das Team hat zuvor die Verwendung von Kaffeesatz für die Herstellung von Schmuck, Pflanzentöpfen und Espressotassen getestet. Diese Methode kann auch so angepasst werden, dass sie mit den meisten 3D-Druckern für den Massenmarkt kompatibel ist. Michael Rivera unterstreicht die Vielseitigkeit des Kaffeesatzes, indem er sagt: „Es gibt so viele Möglichkeiten. Wenn Sie ihn nicht mehr brauchen, können Sie ihn einfach wieder in eine Kaffeemühle geben und erneut drucken.“ Für ihn ist dieses Projekt Teil seiner globalen Mission, den 3D-Druck nachhaltiger zu gestalten. Rivera möchte es Künstlern, Designern, Ingenieuren und vielen anderen ermöglichen, schnell Prototypen und Objekte herzustellen und gleichzeitig die Produktion von Müll auf Deponien zu minimieren. Er sagt: „Wenn man PLA auf eine Mülldeponie wirft, dauert es bis zu 1.000 Jahre, bis es sich zersetzt.“

Die von dem Team angewandte Methode ist relativ einfach. Sie kombinierten getrockneten Kaffeesatz mit zwei anderen Pulvern, Cellulosegummi und Xanthangummi. Beides sind gängige Lebensmittelzusatzstoffe und werden in einem Kompostbehälter leicht abgebaut. Anschließend fügten die Forscher Wasser hinzu und versuchten, eine Konsistenz ähnlich der von Erdnussbutter zu erreichen. Aufgrund ihrer Textur konnte die Paste nicht direkt in einen herkömmlichen Drucker integriert werden. Das Team machte sich daher daran, einen vorhandenen Drucker so zu modifizieren, dass er mit dem neuen Material kompatibel war. Schließlich gelang es ihnen, die Paste für den 3D-Druck zu verwenden und Objekte herzustellen, die nach dem Trocknen eine ähnliche Festigkeit wie Beton aufwiesen. „Wir haben diese Objekte häufigen Stürzen ausgesetzt und sie zeigten keine Anzeichen von Brüchen.“ Trotz der Herausforderungen beim Drucken mit Kaffeesatz hoffen die Forscher, dass ihre Arbeit der Motor für neue Entdeckungen sein wird, die den Bereich der additiven Fertigung revolutionieren könnten.

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*Bildnachweise: University of Colorado Boulder