咖啡渣的轉生之旅：強化混凝土、再製成容器，還能加進化妝品？

走进美国的星巴克门市，总能在角落看到一个黑色桶子，里面装着一袋袋包装好的咖啡渣，供人免费取用。桶子上写着：「咖啡渣具有多种用途，可以堆肥、驱除害虫、身体磨砂，还是花园的天然肥料！」让人一目了然咖啡渣的功用，事实上，咖啡渣的用处可不仅于此。

据估计，全球每天消耗20亿杯咖啡，每年产生大约6000万吨的咖啡废渣。 图／Unsplash／Nathan Dumlao

咖啡渣制成生物炭 为混凝土增加30%强度

咖啡渣是日常生活常见的废弃物，但他们的归处可不只是垃圾掩埋场，近年来在各领域专家的研究下，有了愈来愈广泛的应用。

其中一个备受瞩目的新应用，就是取代混凝土中的部分沙子，神奇的是，研究发现加入咖啡渣的新配方，能让混凝土的强度增加将近30%。

主持这项研究的皇家墨尔本理工大学材料科学家暨结构设计工程师罗伊前德（Rajeev Roychand）表示，咖啡渣在原始状态下没有太大用处，但是经过热分解（在没有氧气的情况下加热咖啡渣），使之成为生物炭后，情况就完全改观。

「生物炭具有能够吸收水份的孔隙结构，当它与混凝土混合，这些颗粒就成为混凝土中的微型水库，具有保湿的作用，」罗伊前德解释，当混凝土开始凝固硬化，生物炭能缓慢释放它储存的水份，减少混凝土在干燥过程中产生裂缝与收缩，进而提高强度。

皇家墨尔本理工大学将咖啡渣经过处理后制成生物炭，发现能让混凝土强度增加近30%。 图／Carelle Mulawa-Richards／RMIT University

这项研究始于想要解决垃圾掩埋场有机废弃物的排放问题。根据估计，全球每天消耗20亿杯咖啡，每年产生大约6000万吨的咖啡废渣。当这些咖啡渣进入垃圾掩埋场，就如其他有机化合物一样会释放出甲烷——其暖化效应足足是二氧化碳的25倍。

研究团队使用咖啡渣生物炭取代混凝土中的沙子，不仅减少了进入掩埋场的咖啡渣量，也能降低对沙子开采的需求，减少对栖地的破坏。

利用自然分解特性 转生为可回收再利用的3D列印原料

咖啡渣的另一最新应用，则是成为3D列印的原料。

自1981年第一台3D列印机问世，迅速普及的3D列印已经成为制造、设计、建筑、艺术、医疗等多元产业的重要配备。3D列印最常使用的原料是聚乳酸（PLA），然而当聚乳酸进入垃圾掩埋场，需要长达1000年才能分解。

解决废弃物污染的问题必须从源头着手。科罗拉多大学博尔德分校电脑科学助理教授里维拉（Michael Rivera）灵光一闪，想到随手可得的咖啡渣。

「当你冲泡一杯咖啡，只会喝到咖啡豆中的20%成分，剩下80%都是废弃的咖啡渣，」里维拉表示，若咖啡渣能成为3D列印材料，不仅能减少塑胶垃圾，还能让咖啡渣有再一次的生命。

于是，他与同事经过多次试验，最后调配出结合咖啡渣、纤维素粉、黄原胶与水的黏稠糊状原料。这项3D列印原料在干燥后，拥有与未加固混凝土相似的硬度，而且很容易在堆肥中自然分解。团队在经过改造的3D列印机中使用这项原料，已经成功制造出花盆、一次性浓缩咖啡杯等产品。而且因咖啡渣的生物可分解特性，这个「花盆」还能连同里面的番茄苗、花苗或菜苗，一并种在土壤中。

「使用咖啡渣让3D列印的过程变得更永续，」里维拉表示，如果3D列印出的原型失败，或是不再需要，只要放回咖啡研磨机打碎，就能重新利用。

研究团队以咖啡渣为3D列印的原料并制成花盆。 图／Michael Rivera／University of Colorado Boulder

再造为精炼咖啡油 国际大牌The Body Shop、妮维雅都买单

咖啡渣不只能应用在工业与工艺领域，也有更多厂商尝试将它加入护理皮肤、头发等的美容产品中。

2016年创立的丹麦生物技术公司Kaffe Bueno，堪称是将咖啡渣「升级再造」（upcycle）的代表。它利用欧洲创新理事会250万欧元的资助，打造出世界上第一座咖啡生物精炼厂，已于去（2023）年正式落成。

这座精炼厂每年能分馏处理多达500吨的咖啡渣，制造具有滋养、抗氧化成分的化合物。该公司提炼出的咖啡油Kaffoil，已经成为The Body Shop洗发精与妮维雅护肤霜的原料。

看上咖啡渣的商机潜力，丹麦公司Kaffe Bueno将咖啡渣回收再制成化妆品原料「Kaffoil」。 图／Kaffe Bueno

2020年，该公司与丹麦连锁饭店Sinatur合作，将饭店的咖啡渣升级再造为盥洗与护肤产品，重新为饭店所用。2022年，妮维雅更将Kaffe Bueno萃取的咖啡油，加入Naturally Good系列的乳霜中，在各大超市贩售。

「我们始终相信咖啡的改变力量，生物精炼厂不仅应证了这信念，也反映了循环经济的重要性，」Kaffe Bueno执行长梅迪那（Juan Medina）表示。

参考资料

本文授权转载自《低碳生活部落格》，内容由台达电子文教基金会及台湾环境资讯协会共同企划。（原文标题：咖啡渣的转生之旅：强化混凝土、再制成容器，还能加进化妆品？）

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