Влажную кофейную гущу превратили в аналог угля за 90 секунд — топливо горит без выбросов серы

Утилизация мокрых органических отходов больше не требует колоссальных затрат энергии на предварительную сушку. Инженеры Корейского института геонаук и минеральных ресурсов (KIGAM) применили метод плазменного пиролиза, заставив воду внутри биомассы работать как химический активатор.

Ежегодно рестораны и пищевые производства выбрасывают свыше 10 миллионов тонн отработанного кофе. Влажность такой массы достигает 55%. Традиционная переработка требует длительного выпаривания жидкости. Корейская установка идет иным путем: она генерирует плазменное пламя температурой 800-900 °C с помощью сжиженного нефтяного газа и сжатого воздуха. Термический удар мгновенно испаряет влагу внутри частиц. Происходит серия микроскопических разрывов. Авторы публикации в Chemical Engineering Journal назвали этот процесс «эффектом попкорна».

Вода не гасит пламя, а превращается в пар, который расширяет поры материала и многократно ускоряет карбонизацию. Полный цикл конверсии занимает ровно 90 секунд. Масса исходного сырья сокращается на 83,3%. На выходе образуется высококачественный биоуголь с теплотворной способностью 29,0 МДж/кг. Показатель полностью идентичен характеристикам антрацита.

Структура полученного брикета кардинально меняется. Доля связанного углерода возрастает втрое — до 46,2%. Удельная площадь поверхности увеличивается с 1,5 до 115,4 квадратного метра на грамм (материал начинает работать как мощный адсорбент). Плазменная обработка полностью расщепляет соединения серы. Сжигание такого угля не дает токсичных выбросов диоксида серы (SOx) и не образует дегтярного дыма.

Ведущий автор проекта Тэджон Пак считает технологию экономическим прорывом. Плазменный пиролиз работает в 240 раз быстрее стандартной гидротермальной карбонизации. Компактность оборудования позволяет ставить такие реакторы локально, перерабатывая осадки сточных вод и пищевой мусор прямо на местах их скопления без затрат на логистику.

Источник: EurekAlert!