Хората генерират над 10 милиона тона използвана утайка от кафе всяка година, което създава уникален вид ежедневни отпадъци, с които е трудно да се справим. Повечето утайка от кафе завършва на сметищата, където просто заема място и не носи никаква полза. Екип от изследователи от Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources обаче откри нов метод за превръщане на влажната утайка от кафе във висококачествено биогориво, при това само за броени секунди.
Процесът е подробно описан в проучване, публикувано в списанието Chemical Engineering. За да превърнат бързо влажната утайка от кафе в биогориво, учените използват първата по рода си технология за пламъчно-плазмена пиролиза. Тази технология обгаря влажната утайка с горещи пламъци, достигащи температура до 1652°F, като по този начин бързо изпарява влагата в нея.
Това обработване създава така наречения от учените „ефект на пуканките“, който трансформира утайката от кафе в порест биовъглен (biochar). Биовъгленът е подобно на дървен въглен вещество, което може да помогне за улавянето и задържането на въглероден диоксид в почвата, а с течение на времето и да подобри здравето на посевите.
Изследователите твърдят, че стойността на този страничен продукт надхвърля приложението му в селското стопанство. Откритията показват, че биовъгленът, произведен от влажна утайка от кафе, има потенциала да бъде значително по-ефективен източник на отопление от дървесината. Биовъгленът от кафе има отоплителна стойност от 29 MJ/kg, докато дървесината има отоплителна стойност от 15 до 20 MJ/kg, в зависимост от вида и размера.
Учените установяват също така, че този биовъглен от кафе може да бъде преобразуван в дълготраен и енергийно богат въглерод, който гори изключително ефективно. Технологията за пламъчно-плазмена пиролиза премахва сярата и серните съединения от биовъглена, произвеждайки чисто гориво. Според Environmental Protection Agency изгарянето на сяра отделя серен диоксид, който подхранва замърсяването на въздуха.
Процесът на производство на този биовъглен не генерира голямо количество замърсители като дим или катран, което го прави потенциално екологичен начин за създаване на възобновяемо гориво. Според изследователите този продукт може да се използва не само за отопление, но и за пречистване на вода, филтриране на въздух и абсорбиране на промишлени отпадъци. Целият процес отнема само около 90 секунди, което го прави изключително ефективен начин за превръщане на отпадък в ценен ресурс.
Основен проблем при превръщането на отпадъците в биомаса за други цели е, че тези материали често са влажни, заявява Caroline Masiello, PhD, директор на Sustainability Institute и професор по науки за Земята, околната среда и планетите в Rice University. Тя посочва, че изсушаването им може да изисква огромно количество енергия, затова възможността да се изсуши и консолидира даден отпадъчен продукт за 90 секунди е изключително ефективен и икономичен процес.
Въпреки че хората генерират огромни количества влажна утайка от кафе, ние не произвеждаме достатъчно, за да направим утайката от кафе следващото голямо нещо в глобалната енергетика, обяснява John Atkinson, PhD, доцент по гражданско, структурно и екологично инженерство в University at Buffalo School of Engineering and Applied Sciences. Вместо това той смята, че реалната стойност се крие в използването ѝ като биовъглен. Биовъгленът може да разпределя и задържа хранителни вещества и съдържание на влага в почвата. Ако той липсва в почвата, хранителните вещества лесно биха могли да се отмият.
Биовъгленът е материал, подобен на дървен въглен, който се получава чрез нагряване на растителна или друга органична материя при много високи температури с малко или никакво наличие на кислород. Макар че може да се използва като гориво, учените са особено заинтересовани от неговите възможности извън изгарянето. Добавен към почвата, биовъгленът помага да се задържат водата и хранителните вещества, докато същевременно съхранява въглерод, който иначе би се върнал в атмосферата под формата на въглероден диоксид.
Биовъгленът помага за премахването на излишния въглероден диоксид от атмосферата, който задържа топлина и стимулира климатичните промени, обяснява Masiello. Това е част от голямо научно направление, изградено около идеята, че можем да вземем отпадъчна биомаса и да я използваме за подобряване на климата. Учените произвеждат биовъглен от редица отпадъчни продукти, включително дървесина и оборски тор, с цел подкрепа на екологичното здраве и намаляване на глобалното затопляне. Производството на биовъглен от утайка от кафе няма да реши този проблем самостоятелно, но е още един инструмент, с който разполагаме.
Все още не е напълно ясно как този процес би работил в голям мащаб, но Atkinson споделя, че е възможно големите кафе компании да си партнират с изследователите, за да създадат биовъглен, който да подпомогне здравето на околната среда. Относно други потенциални приложения на използваната утайка от кафе са необходими допълнителни изследвания, но авторите на проучването отбелязват, че индустриалното мащабиране на тази нова технология е напълно възможно.
Източник: Food & Wine
