科学家在短短 90 秒内将湿咖啡渣转化为类似煤炭的燃料

一种新工艺跳过能源密集型干燥来回收咖啡废物。

来源:ZME科学

每年,全世界都会丢弃超过 1000 万吨废咖啡渣,其中大部分都被送往垃圾填埋场或焚化炉,尽管它们仍然含有可用能源。

现在,韩国的研究人员找到了一种方法,可以在短短 90 秒内将这些湿漉漉的剩菜转化为高质量的生物炭(一种富含碳的固体燃料)。该技术不需要先干燥咖啡渣,克服了长期以来使回收这种废物变得昂贵且能源密集的最大障碍之一。

将废咖啡水分转化为优势

大多数将咖啡废物转化为燃料的方法首先会干燥咖啡渣,咖啡渣通常含有约 55% 的水分。该干燥步骤消耗大量能量;如此之多以至于你作为固体燃料获得的能量通常不值得挤压。

韩国地球科学与矿产资源研究所 (KIGAM) 的研究团队与 GodTech Co., Ltd. 合作,开发了一种称为火焰等离子体热解 (FPP) 的工艺。该系统使用液化石油气 (LPG) 和压缩空气而不是电力密集型等离子设备产生约 800–900°C 的等离子火焰。

暴露在高温下,咖啡渣中的水分会迅速转化为蒸汽。压力不断增大,直到微观的“爆米花”爆炸使颗粒破裂,形成孔隙网络,同时加速碳化。水分不但不会减慢这一过程,反而有助于激活它。

研究人员报告说,与许多传统的热解方法不同,这种处理方法几乎不产生烟雾或生物油。

与无烟煤相当

在 90 秒的最佳处理时间下,该工艺将材料质量减少了 83.3%,生产出的生物炭热值为 29.0 兆焦耳/千克,比未经处理的咖啡渣高出约 33%,与无烟煤相当。

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不再需要预干燥

该研究发表在《化学工程杂志》上。