廢棄物變身綠建材臺科大研發多功能咖啡渣隔音材料實踐永續循環再利用

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廢棄物變身綠建材臺科大研發多功能咖啡渣隔音材料實踐永續循環再利用

許多人每天早上以一杯香濃咖啡開啟新的一天，但你是否曾想過，那些被丟棄的咖啡渣，也能成為守護居家與城市寧靜的「守護者」？國立臺灣科技大學材料科學與工程系教授陳建光帶領研究團隊投入「廢棄咖啡渣環保隔音建材」的研究，開發兼具隔音、除臭與環保特性的創新材料，展現廢棄物升級再利用的潛力。

臺科大材料系教授陳建光帶領研究團隊投入「廢棄咖啡渣環保隔音建材」的研究，開發兼具隔音、除臭與環保特性的創新材料，展現廢棄物升級再利用的潛力。左起：材料系大三學生汪鎧勳、李冠霆、常安廷、陳建光教授。

咖啡是全球僅次於石油的第二大交易商品，每年產生的咖啡渣高達763萬公噸，目前多數咖啡渣作為堆肥處理，對全球環境造成負擔，因此近年來有越來越多團隊投入咖啡渣再利用的研究。陳建光指出，咖啡渣具有天然多孔結構，在聲波傳入後，會在孔隙間多次反射與散射，達到吸音降噪效果，這種吸音原理與傳統的吸音棉或泡棉類似，但在原料上更加環保永續。

透過掃描式電子顯微鏡放大500倍，咖啡渣表面具有天然多孔結構，聲波傳入後，會在孔隙間多次反射與散射，達到吸音降噪效果。

此外，咖啡渣還具備除臭、吸濕、防蟲等附加功能，成為多功能綠建材或家具的潛力原料。與傳統隔音建材如玻璃棉、聚酯纖維棉相比，咖啡渣建材的原料成本低，擁有高環保性與良好的吸音效能，吸音係數可達0.6至0.8，在中高頻段表現尤佳。經過兩年的研究，團隊透過改質及熱壓的方式，成功將有機廢棄物轉化為綠色隔音建材，甚至已具備延伸應用至家具製造的可能性。

坊間咖啡渣建材多採用大量黏著劑來進行接合提升機械強度，但容易導致咖啡渣表面微孔阻塞，不僅大幅降低隔音效果，未來也因混入黏合劑而難以分解，失去環保優勢。為解決這項問題，研究團隊開發出無需添加工業黏合劑的製程，透過材料預處理與咖啡渣表面改質，僅以單一步驟的熱壓成型，即可製作出具吸音效果的咖啡渣隔音板，且已經達到與商業化量產機台對接的條件。團隊成員、材料系大三學生汪鎧勳補充，藉由添加表面改質劑，不僅提升材料熱壓後的結構穩定性，也可強化熱穩定性，使咖啡渣綠建材在實際應用中更加安全可靠。

研究團隊透過加入表面改質劑與過氧化物進行改質，可在不混合塑膠黏著劑的情況下，將咖啡渣熱壓成型，強化咖啡渣材料的機械性與熱穩定性。

研究團隊將改質後的咖啡渣原料放進熱壓機中進行熱壓成型。

談到未來應用前景，陳建光表示，「咖啡渣環保隔音材料可廣泛應用於住宅、辦公空間、錄音室、電影院、甚至車輛等有隔音需求場域。」例如公寓牆體或地板隔音層、天花板吸音板、開放式辦公室的隔間屏風等，皆可使用咖啡渣製成的吸音建材，協助建築達到綠色減碳的標準。

咖啡館、文創空間與家具設計領域也可開發以咖啡渣為素材的裝飾吸音板或生活用品，甚至進一步用咖啡渣取代部分木質材料，不僅兼具功能與美感，還可作為永續精神的示範場域，藉此提升品牌形象。

咖啡渣多數產自城市消費端，陳建光指出，若能在地收集、處理與製作，有助於建立自產自「消」的城市循環經濟模式，像是都市咖啡館產出的咖啡渣，可用於區域的空間改造，實現從「廢棄物」到「城市建材」的資源循環再利用，還能發展本地的綠建材產業，促成「咖啡業→材料設計→建築施工→環境教育」一條龍的跨域經濟，減少對進口材料的依賴，強化在地永續發展韌性，讓永續發展成為全民實踐的日常。

陳建光期待未來可與建築、家具業或咖啡產業鏈建立合作關係，共同推動咖啡渣建材或家具的量產與應用，「這不只是材料的創新，更是一種永續文化的載體，讓每一杯喝完的咖啡，都能成為城市的一道寧靜之牆。」

約30公克的咖啡渣(右)就能製作咖啡渣環保隔音建材(左)，展現廢棄物升級再利用的潛力。