Ученые нашли способ превращать влажную кофейную гущу в биотопливо за 90 секунд
Исследователи из Корейского института геологических наук и минеральных ресурсов разработали технологию, которая позволяет быстро превращать влажную кофейную гущу в высокоэнергетический биоуголь. Новый метод исключает этап сушки и может применяться не только к кофейным отходам, но и к другим видам влажной органики.
Кофейная гуща, которая обычно отправляется на свалки, может стать перспективным источником биотоплива. Ученые из Корейского института геологических наук и минеральных ресурсов разработали технологию, позволяющую превращать влажные кофейные отходы в высококачественный биоуголь всего за 90 секунд.
По данным New Atlas, ежегодно любители кофе во всем мире выпивают около 400 миллиардов чашек напитка. После этого остается примерно 18 миллионов тонн влажной кофейной гущи, большая часть которой утилизируется как мусор.
Энергетический потенциал кофейных отходов был известен и раньше, однако их высокая влажность мешала экономически выгодной переработке в топливо. Обычно сырье необходимо предварительно сушить, что требует дополнительных затрат энергии и делает процесс менее эффективным.
Новый метод, описанный в журнале Chemical Engineering, позволяет обойти эту проблему. Технология получила название пламенный пиролиз. Влажную кофейную гущу обрабатывают плазменным пламенем при температуре 800–900 °C. Быстрый нагрев испаряет влагу, создавая эффект, похожий на «попкорн», и превращает отходы в пористый биоуголь.
По словам исследователей, полученный материал по топливным характеристикам сопоставим с антрацитовым древесным углем. Его теплотворная способность достигает 29 МДж/кг, тогда как у обычной древесины этот показатель составляет примерно 15–20 МДж/кг.
Кроме высокой энергетической ценности, биоуголь показал улучшенные экологические характеристики. В процессе обработки из материала полностью удалялись соединения серы, что снижает риск выбросов оксидов серы, связанных с загрязнением воздуха и образованием кислотных дождей.
Еще одним важным результатом стало резкое увеличение площади поверхности материала — с 1,5 до 115,4 м²/г. Благодаря этому биоуголь приобрел свойства, близкие к активированному углю. Это открывает возможности для его применения не только как топлива, но и в очистке воды, фильтрации воздуха и промышленной адсорбции.
Главным преимуществом технологии исследователи называют возможность перерабатывать сырье во влажном виде. Отказ от отдельной стадии сушки может снизить энергопотребление и стоимость производства.
Хотя работа была сосредоточена на кофейной гуще, авторы считают, что метод можно применять и к другим видам влажных органических отходов, включая пищевые остатки, сельскохозяйственные отходы и осадок сточных вод.
Источник: Newatlas