تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!


تحقیقات دانشمندان بریتانیایی نشان می‌دهد تفاله‌های قهوه مصرف می‌شود، سرشار از روغن‌ها و مواد مغذی هستند که می‌توان از آنها برای تولید بیودیزل استفاده کرد.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس افراه‌های زیادی برای لذت بردن از قهوه وجود دارد و می‌توان با اسپرسو، آمریکانو یا ماکیاتو یا گزینه‌های بی شمار دیگری از خوردن قهوه لذت برد. برای تهیه و صرف قهوه یک آیین است اما برای دیگران، فقط یک عادت. فرقی نمی‌کند کورتادو باشد یا دبل اسپرسو، هر فنجان قهوه تفاله تولید می‌کند. تفاله قهوه، پسماند قهوه پس از دم کردن آن در آخرین مرحله آماده سازی قهوه است. معمولاً تفاله‌ها دور ریخته می‌شوند، اما این نوع تفاله قهوه حاوی مواد غذایی ارزشمندی هستند. چکیده “دانشگاه آستون” در بریتانیا تصمیم گرفت با دادن تفاله‌های قهوه به ریزجلبک‌ها، از آنها برای بیودیزل استفاده کنند.

زیست‌دیزل یا بیودیزل یا بیوگازوئیل (بیودیزل)، یک نوع سوخت غیر سمی، ایمن، پذیرنده و تجزیه‌پذیر است که از منابع طبیعی مانند روغن‌های گیاهی، روغن پسماند غذایی، حیوانات و حیواناتی که می‌گیرند می‌آیند. این سوخت را می‌توان با گازوئیل مخلوط و در خودروهای گازوئیل سوز به‌ کار برد.

چرا تفاله قهوه برای تولید بیودیزل مناسب است؟

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

دکتر ” دکتر وسنا ناجدانوویچ”(Vesna Najdanovic) محقق مطالعه گفت: تفاله قهوه استفاده شده حاوی مواد مغذی ارزشمندی برای پرورش ریزجلبک‌ها است. در واقع، آنها حاوی روغن‌هایی هستند که ماده مغذی اصلی جلبک‌ها و همچنین بیودیزل هستند. تفاله های قهوه بین ۱۰ تا ۱۵ درصد روغن دارند. در مطالعه قبلی که با بررسی راه‌های تولید بیودیزل از آن پرداخت بودیم، پتانسیل آن را درک کرد. تفاله قهوه استفاده می‌شود که حاوی آنتی‌اکسیدان‌ها و پرورش‌دهنده‌ها هستند و اینها نیز مواد مغذی هستند که به شکوفایی ارگانیسم‌ها کمک می‌کنند.

ناجدانوویچ و همکارش دکتر”جیاوی وانگ”(Jiawei Wang) که یک مهندس شیمی بود، به عنوان بخشی از یک پروژه بین‌المللی بود که توسط تحقیقات صندوق‌های تحقیقاتی جهانی که توسط تحقیقات و نوآوری بریتانیا حمایت مالی می‌شد، در دانشگاه استون بر روی این موضوع کار کردند. .

این روزها بیودیزل بیشتر از محصولات کشاورزی تامین می شود. درختان نخل به ویژه برای تولید روغن روغن (که در صنایع غذایی و تولید گازوئیل ارگانیک استفاده می‌شود) قطع می‌شود. منابع دیگر روغن سویا و آفتابگردان هستند. این باعث تخریب مناطق وسیعی در جنوب آسیا می‌شود و مسئول انتشار هزاران تن گازهای گلخانه‌ای در سال است. یکی از راهکارهای جایگزین، کشت ریزجلبک‌ها است.

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

نمونه های از ریزجلبک های کشت شده توسط اساتید دانشگاه آستون

ریز جلبک‌ها، جلبک‌های میکروسکوپی هستند که هم در آب شیرین هستند و هم آب می‌شوند. ریز جلبک‌ها گونه‌های تک سلولی هستند که به صورت تکی، زنجیره‌ای یا گروهی زندگی می‌کنند. با توجه به گونه، اندازه ریز جلبک‌ها از چند میکرومتر تا چند صد میکرومتر است. بر خلاف گیاهان، ریز جلبک‌ها ریشه، ساقه و برگ ندارند. ریز جلبک‌ها می‌توانند فتوسنتز دارند و نقش مهمی را در چرخه حیات کره زمین ایفا می‌کنند و به طور معمول نصف موجود در اتمسفر را تولید می‌کنند. بسیاری از این ریزبک‌ها موادی با خواص خاص به افراد مانند کارتنوئیدها، آنتی‌اکسیدان‌ها، اسیدهای چرب، آنزیم‌ها، پلیمرها، پپتیدها، توکسین‌ها و استرول‌ها تولید می‌کنند. در این مطالعه علمی انگلیسی‌ای گونه‌های جلبک به نام «Chlorella vulgaris» را به دلیل آن در مقاومت در برابر شرایط سخت و موجودات انتخاب کردند.

تفاله قهوه

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

افراد دریافتند: مانند یک قطعه زمین، تفاله قهوه به عنوان خاک برای رشد ریزجلبک‌ها عمل می‌کرد. آب و نور تنها مواد مغذی بودند که از روغن روغن را تغذیه می‌کردند. نورپردازی روند رشد را به حرکت می‌کند زیرا از آن برای جذب دی اکسید کربن برای رشد استفاده می‌کند. پس از یک دوره اولیه رشد سریع، “Chlorella vulgaris” به مرحله بالغ شدن رسید. ارزش در طول روند از جلبک‌ها نمونه‌برداری شده تا تمام نقاط را پیگیری کنند.

سپس، زمان برداشت است. زیست توده ابتدا با فیلتراسیون از آب خارج شده و سپس خشک می شود. سپس، روغن‌های تولید شده توسط زیست توده ریز جلبک‌ها را با استفاده از حلال علی، با انجام یک برداشت به اصطلاح جامد-مایع، بازیابی می‌کنیم. به عبارت، حلال به طور انتخابی روغن‌ها را از زیست توده جامد استخراج می‌کند، چیزی شبیه به آنچه در فرآیندهای دیگر دم‌آوری اتفاق می‌افتد و این فرآیند مانند فرآیند قهوه‌سازی است، جایی که آب حلالی است که طعم‌ها را می‌سازد. در این مورد، حلال آلی روی روغن‌ها کار می‌کند. این محقق توضیح داد که در آن نقطه، روغن‌ها برای سوختن بیودیزل آماده می‌شوند.

سطح کارایی بالاترین

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

ترکیب شیمیایی بیودیزل از استرهای متیل اسید چرب(FAME) تشکیل شده است. محققان دانشگاه آستون دریافتند که استرهای متیل اسید چرب(FAME) در سوخت مشتق شده از جلبک پایدار است.

ناجدانوویچ تاکید کرد: با این حال، برای مقایسه عملکرد آن با منابع سوخت بیودیزل معمولی، باید تحلیل‌ها و آزمایش‌های احتراق بیشتر انجام شود.

با این حال، به نظر می‌رسد که تفاله‌های قهوه نسبت به سایر روش‌های تغذیه جلبک‌ها تقویت‌کننده‌تر است. یک راه مرسوم برای انجام این کار، رشد ریزجلبک‌ها در آب است، جایی که ریزجلبک‌ها آزادانه در آب مخلوط با مواد مغذی غوطه‌ور می‌شوند. این روش منبع خروجی بسیار رقیق، کل کمتر از یک درصد از مواد جامد ارائه می‌دهد. در نتیجه، از این طریق یک پروسه پرهزینه و انرژی بر است.

به همین دلیل، پژوهش با ساختارهای جامد آزمایش انجام و جلبک‌ها را روی فوم پلی اورتان یا نایلون پرورش دادند. از یک طرف، ثابت شد که این یک سیستم بستر مناسب برای گیاهان است – که ارگانیسم‌ها را آسان‌تر می‌کند – از طرف دیگر، جلبک‌ها برای رشد به مواد مغذی مکمل نیاز دارند. تفاله های قهوه مصرف شده به اندازه مناسب و مغذی هستند و مهمتر از همه، هر روز و در همه جا تولید می شوند.

قارچ، سوخت و سیاهی های مربوط به قهوه مصرف می شود

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

هر روز ۲.۲۵ میلیارد فنجان قهوه در سراسر جهان مصرف می‌شود. هر یک از این افراد به طور متوسط ​​۱۱ قهوه گرم مصرف می‌کنند که به ۱۸ میلیون تن قهوه در سال ختم می‌شود. یک ایده در مورد ارزیابی ارزش‌گذاری این جریان تفاله غنی از مواد مغذی به واقعیت تبدیل می‌شود.

یک کارخانه بازیافت قهوه در بریتانیا در حال پردازش تفاله های قهوه مصرفی برای تبدیل آنها به سیاهی های قهوه است. این شرکت ادعا می‌کند که سیاهی‌های گرم‌تر، بلندتر می‌سوزند و نسبت به چوب‌های خشک‌شده در محیط‌زیست سازگارتر هستند. شرکت دیگری به نام British GroCycle از تفاله قهوه برای پرورش قارچ از می‌کند، زیرا تهیه غذای مورد نیاز برای استریل‌سازی بیشتر آسان نیست و این موضوع در کشت قارچ‌های معمولی نیز صدق می‌کند.

شرکت بلژیکی “PermaFungi” نیز در حال پرورش قارچ در تفاله قهوه استفاده شده است. اخیرا این شرکت تصمیم بلژیکی گرفته تا از تفاله آن برای پرورش قارچ استفاده کند. ماهیانه بیش از دو هزار قارچ توسط این شرکت می‌شود. شرکت “PermaFungi” می‌تواند بیش از ۲۰ تن از ۱۸ میلیون تن تفاله قهوه تولید شود. شرکت “PermaFungi” می‌گوید این کار برای حذف دور ریختن تفاله قهوه طراحی شده است. تیم PermaFungi به جای اینکه اجازه دهد تفاله‌های قهوه در محل‌های دفن غذا جمع‌آوری شود، با دوچرخه به کافی‌شاپ‌های محلی در بروکسل می‌روند تا صد قهوه قهوه را از آنها جمع‌آوری کنند. تفاله‌ها به مرکز رشد بازگردانده می‌شوند و در آنجا آنها را در کیسه‌هایی با بسته‌بندی می‌کنند تا یک خاک مغذی برای هاگ‌های قارچ ایجاد شود. پس از دو هفته در یک اتاق تاریک و نزدیک، کیسه‌ها به فضای روشن‌تری می‌شوند، جایی که قارچ‌ها شروع به جوانه زدن می‌کنند. پس از برداشت ها، قارچ ها را به فروشگاه ها و رستوران ها ارگانیک تحویل می دهند.

این یک فرآیند است که در آن محصولات جانبی به جای هدر رفتن مجدداً می‌شوند.

شرکت Dunkin’ Donuts از تفاله‌های قهوه مصرف‌شده برای تولید بیودیزل‌هایی که انرژی خانه‌ها را تأمین می‌کند، استفاده می‌کند و اکنون استون نیز به یک پیشرفت دست‌جلبکی دست یافته است. ریزجلبک‌ها متعلق به نسل سوم مواد خام هستند، به این معنی که با محصولاتی مانند سویا و کلزا برای استفاده از غذا می‌شوند، رقابت نمی‌کنند. این واقعیت که آنها می‌توانند در زمین‌های غیر کشاورزی تولید شوند، یک مزیت بزرگ می‌شوند.

پودر قهوه یا قهوه قهوه؟

تولید سوخت پایدار از تفاله قهوه!

تا به حال، تمام آزمایشات در آزمایشگاه‌های این دانشگاه انجام شده است. به منظور امکان‌سنجی واقعی این روش، آزمایشات آن را بزرگ‌تر کرد. این مهندس شیمی در انتها افزود: تحقیقات بیشتر به ما کمک می کند تا نکات فنی برداشت، فرآوری و تولید بیودیزل را کشف کنیم. این به آزمایش رشد در یک کارخانه آزمایشی کمک می‌کند. علاوه بر این، ما باید همه جنبه‌های اقتصادی را از هزینه‌های سرمایه‌گذاری برای گرفتن تجهیزات و بازگشت سرمایه در نظر بگیریم. و اینکه با زیست توده حاصل چه باید کرد، سوال دیگری است. ما به دنبال فرصت‌ها و شرکت‌هایی هستیم که می‌توانند به این نوع تحقیقات علاقه‌مند باشند. زیست‌توده یا زی‌توده یا بیومس (Biomass) یک منبع انرژی‌پذیر است که از مواد زیستی به دست می‌آید. به‌طورکلی، غذاهایی که منشأ زیستی نداشتند و از تکثیر سلولی پدید می‌آیند را زیست‌توده نامند.

انتهای پیام



منبع