Більшість цієї маси просто опиняється на звалищах, хоча має потенціал стати паливом. Головна перешкода — надмірна вологість. Науковці Корейського інституту геології та мінеральних ресурсів(KIGAM) розробили технологію, яка перетворює мокру кавову гущу на високоякісне біопаливо буквально за півтори хвилини.
Читайте также: Назад до Фрейда. Сучасна нейронаука підтверджує ідеї психоaналізу 130-річної давнини
Про це пише New Atlas.
Технологію назвали флейм-плазмовим піролізом — це перша у світі розробка такого типу. Мокру гущу обробляють надзвичайно гарячим плазмовим полум’ям температурою 800−900°C. Волога миттєво випаровується, створюючи ефект, схожий на приготування попкорну. У результаті гуща перетворюється на пористе біовугілля.
Готовий продукт за характеристиками наближається до антрацитового вугілля. Технологія KIGAM усуває стадію попереднього висушування, яку вимагають інші методи. Волога тут не заважає процесу, а навпаки — прискорює хімічні реакції та підвищує якість кінцевого продукту.
Паливний потенціал кавової гущі відомий давно. Проте висока вологість завжди заважала економічно вигідно перетворювати її на паливо. Проблема полягала саме в енергозатратному й тривалому попередньому висушуванні.
Метод корейських дослідників, описаний у журналі Chemical Engineering, повністю усуває цю стадію. Волога перетворюється з проблеми на перевагу. Технологія обробляє гущу з вологістю близько 55% — доволі мокру сировину. Плазмове полум’я, яке утворюється під час згоряння скрапленого нафтового газу та стисненого повітря, перетворює вологу гущу на сухе пористе біовугілля за 90 секунд. Маса сировини при цьому зменшується на 83,3%.
Теплотворна здатність отриманого біовугілля становить 29 мегаджоулів на кілограм. Для порівняння: деревина дає лише 15−20 мегаджоулів на кілограм.
Якість палива значно покращилася і за іншими параметрами. Вміст фіксованого вуглецю зріс майже втричі — з 15,6% до 46,2%. Це означає, що більша частка матеріалу перетворюється на енергоємний вуглець, який горить ефективніше.
Читайте также: Кінець фізичних копій: Sony відмовляється від дисків для PlayStation
Процес також повністю видаляє сполуки сірки. Це запобігає викидам сірчаних оксидів, які спричиняють кислотні дощі та забруднення повітря. Площа поверхні матеріалу зросла із 1,5 до 115,4 квадратного метра на грам. Такі властивості наближають біовугілля до активованого вугілля й відкривають нові сфери застосування — очищення води, фільтрацію повітря, промислову адсорбцію. Плазмовий процес майже не утворює диму чи смоли, що робить технологію екологічнішою за традиційні методи переробки біомаси.
Швидкість — ще одна головна перевага розробки. Традиційні методи перетворення біомаси на тверде паливо, зокрема гідротермальна карбонізація та торефікація, тривають від 30 хвилин до шести годин. Процес KIGAM виконує ту саму роботу за 90 секунд. Це у 240 разів швидше за звичайні методи.
Дослідники також уникли типового недоліку плазмових технологій — надмірного споживання електроенергії. Замість енергозатратного плазмового обладнання систему живить згоряння скрапленого газу та стиснене повітря. Це знижує енергетичні витрати, зберігаючи водночас потрібну для швидкого перетворення температуру.
Найбільша перевага технології — сировина надходить у процес мокрою. Відсутність стадії сушіння скорочує і енергетичні, і фінансові витрати. Дослідження зосереджувалося на кавовій гущі, проте технологію можна застосувати до широкого спектра вологих органічних відходів — харчових залишків, сільськогосподарських решток і навіть каналізаційних осадів.
«Ця технологія формує новий підхід, за якого відходи розглядають не як проблему утилізації, а як цінний енергетичний ресурс», — заявив провідний автор дослідження доктор Теджун Пак. Команда планує розширити технологію на різні типи вологих органічних відходів і оптимізувати процес для промислового виробництва.
Читайте также: Розробники все рідше перевіряють згенерований код перед релізом — дані Cursor
