Ученые Корейского института геологических наук и минеральных ресурсов разработали технологию пламенно‑плазменного пиролиза, которая превращает влажную кофейную гущу в биоуголь — твердое топливо высокого качества — всего за 90 секунд. Ежегодно в мире образуется более 10 миллионов тонн отработанной кофейной гущи: обычно ее вывозят на свалки или сжигают, из‑за чего загрязняется среда и выделяются парниковые газы.
Раньше переработка гущи была невыгодна: из‑за высокой влажности (около 55%) ее сначала нужно было долго и энергозатратно сушить. Новая технология решает эту проблему — предварительная сушка не требуется. Система создает плазменное пламя при температуре 800−900°C за счет сжигания сжиженного нефтяного газа и сжатого воздуха. Влага внутри частиц быстро испаряется, давление растет и происходят микроскопические взрывы — «эффект попкорна». Благодаря этому ускоряются химические реакции, усиливается карбонизация и формируется высокопористая структура материала.
В результате масса продукта уменьшается на 83,3%, а его теплотворная способность достигает 29,0 МДж/кг — на 33% выше, чем у исходной гущи, и сопоставима с антрацитовым углем. Кроме того, в биоугле нет соединений серы, а значит, при сжигании не выделяются оксиды серы, содержание связанного углерода вырастает почти втрое (с 15,6% до 46,2%), удельная площадь поверхности увеличивается со 1,5 до 115,4 м²/г. При этом почти не образуется дыма и смолы.
Процесс в 40−240 раз быстрее гидротермальной карбонизации и более чем в 20 раз — торрефикации. Технология энергоэффективна, компактна и подходит не только для кофейной гущи, но и для других влажных органических отходов: пищевых остатков, осадков сточных вод, сельхозотходов. Ее можно внедрять на небольших предприятиях, что снизит расходы на транспортировку и сушку и поможет превращать отходы в ценный энергетический ресурс.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что разработан экологичный строительный утеплитель из кофейной гущи.
