Корейские учёные создали метод превращения кофейной гущи в биоchar за 90 секунд

Исследователи из Южной Кореи сообщают, что им удалось разработать новый процесс, который позволяет превращать влажные использованные кофейные гранулы в биочар за 90 секунд. Учёные продвигают этот процесс, который тестировался в лабораторных условиях, как потенциальный способ преобразования части миллионов тонн кофейных отходов, образующихся во всем мире каждый год, в пригодный источник топлива. «Эта технология представляет собой новую парадигму, в которой отходы больше не рассматриваются как проблема утилизации, а как ценное энергетическое сырьё», — заявил Тэджун Пак (Taejun Park), ведущий автор исследования, обнародовавший результаты в журнале Chemical Engineering Journal. «Мы планируем расширить применение технологии на различные виды органических отходов с высоким содержанием влаги и дополнительно оптимизировать процесс для коммерциализации на промышленном уровне». Исследователи отмечают, что свежие использованные кофейные гранулы, как правило, имеют высокое содержание влаги, что увеличивает время и затраты на традиционные процессы переработки из-за необходимости предварительной сушки и других трудоёмких операций. У тестируемых лабораторных гранул содержание влаги составляло примерно 55%. Технология, которую они использовали для получения биочара, называется пиролизом с плазменным флагом (flame plasma pyrolysis, FPP) и была разработана учеными Корейского института геонаук и минеральных ресурсов (KIGAM). Согласно исследователям, когда плазменное пламя попадает на влажные кофейные гранулы, интенсивное тепло мгновенно испаряет внутреннюю влагу. Это создает быстрое нарастание давления внутри каждой частицы, вызывая так называемый «эффект попкорна» — небольшие внутренние взрывы, которые открывают поры в материале. Влага, вместо того чтобы быть препятствием для переработки, становится тем, что авторы описывают как «активный агент пара на месте» (in-situ steam activation agent), одновременно способствуя карбонизации и формированию высокопористой структуры биочара. «Исследователи подчеркивают, что возможность непосредственно обрабатывать влажные исходные материалы без предварительной сушки представляет собой одно из самых значительных экономических и экологических преимуществ этой технологии», — заявила Национальная научно-исследовательская комиссия науки и технологий Южной Кореи в своем объявлении. Масштабы исследования были значительно ограничены: образцы использованных гранул весом по 30 граммов были собраны из одной кафе и протестированы на одном уровне влажности. Биочар по-прежнему представляет собой целый ряд потенциальных применений в кофейной индустрии, как в контексте переработки отходов, так и в качестве удобрения для повышения углеродного содержания почвы и её здоровья. Однако его использование остаётся ограниченным в данной отрасли. Что касается потребления, исследователи изучали возможность превращения использованных кофейных гранул в биочар для использования в усилении бетона, в фильтрации воды и для промышленной фильтрации углерода. На стороне производства множество частных компаний — включая Cotierra, Volcafe и Equation Coffee — вложили средства в инициативы, связанные с биочаром, в регионах, где выращивают кофе, где биомассу, такую как стебли кофе, можно преобразовать в биочар для улучшения качества почвы, при этом захватывая углерод. Бывшая некоммерческая организация Radio Lifeline стала пионером в продвижении биочара как удобрения в кофейном секторе. Совсем недавно некоммерческая организация Climate B2C заявила, что сотрудничала с исследователями из Стэнфордского и Йельского университетов по полевым испытаниям биочара и проектированию систем, в то время как Стэнфорд выделил исследования студентов по масштабированию биочара в кофейных цепочках поставок. Новое исследование финансировалось несколькими государственными исследовательскими программами Южной Кореи, с Министерством науки и ИКТ в качестве одного из финансирующих организаций. Авторы заявили об отсутствии конфликтов интересов.

Комментарии? Вопросы? Новости, которыми хотите поделиться? Свяжитесь с редакцией DCN здесь. Чтобы быть в курсе последних новостей кофейной индустрии, подписывайтесь на рассылку DCN.

Теги: биочар, Chemical Engineering Journal, кофейные отходы, Тэджун Пак, Корея, KIGAM, Корейский институт геонаук и минеральных ресурсов, исследования, наука, почва, здоровье почвы, Южная Корея.