science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe doorbraak maakt het makkelijker om oud koffieafval om te zetten in schonere biobrandstoffen

Toekomstige Americano, cappuccino- en latte-drinkers zouden kunnen helpen bij het produceren van de grondstof voor een groenere biobrandstof die onze afhankelijkheid van diesel uit fossiele brandstoffen zou verminderen.

Speciaal gekweekte grondstoffen (gebruikt om oliën te extraheren) voor biodiesels zijn controversieel vanwege hun kosten en de vraag die ze stellen op land en water. Echter, verbruikt koffiedik, die een hoge calorische waarde hebben, bieden een goede goedkope alternatieve grondstof. Echter, het meeste gebruikte koffiedik wordt momenteel gewoon gedumpt. In 2014 werd meer dan negen miljoen ton gebruikt koffiedik naar de vuilstort gebracht.

Hoewel een klein aantal bedrijven gebruikt koffiedik gebruikt om biobrandstoffen te maken, onderzoekers van de Lancaster University hebben een manier gevonden om de efficiëntie van het proces aanzienlijk te verbeteren - de biobrandstof neemt sterk toe ten opzichte van het commerciële concurrentievermogen van koffie.

De chemische ingenieurs hebben het bestaande meerfasenproces in één stap geconsolideerd (bekend als in-situ transverestering), die extractie van de oliën uit het gebruikte koffiedik combineert en de omzetting ervan in koffiebiodiesel.

In het traditionele proces, fabrikanten mengen gebruikte koffiedik met hexaan en koken het mengsel 1-2 uur op 60°C. Het hexaan wordt vervolgens verdampt om de oliën achter te laten. Vervolgens wordt methanol en een katalysator toegevoegd om biodiesel te maken, en een bijproduct van glycerol - dat ook moet worden gescheiden.

Lancaster University-onderzoekers, onder leiding van dr. Vesna Najdanovic-Visak, ontdekten dat ze de processen kunnen combineren door alleen methanol en een katalysator te gebruiken - waardoor hexaan helemaal niet meer nodig is en er wordt bespaard op chemisch afval. In aanvulling, ze ontdekten ook dat de optimale tijd voor het proces 10 minuten was om dezelfde opbrengst aan olie uit het gebruikte koffiedik te halen - een aanzienlijke vermindering van de benodigde tijd en de bijbehorende energiekosten.

"Onze methode vermindert enorm de tijd en kosten die nodig zijn om de oliën voor biobrandstof te extraheren, waardoor gebruikte koffiedik een veel commercieel concurrerendere brandstofbron wordt, " zei Dr. Najdanovic-Visak, Docent aan de afdeling Engineering van Lancaster University. "Een enorme hoeveelheid koffiedik, die momenteel gewoon op een stortplaats worden gedumpt, zou nu kunnen worden gebruikt om aanzienlijke milieuvoordelen te bieden ten opzichte van diesel uit fossiele brandstoffen."

Het proces heeft het potentieel om 720, 000 ton biodiesel die elk jaar wordt geproduceerd uit verbruikt koffiedik.

Het werk, gerapporteerd in het artikel 'Kinetics of extractie en in situ transesterificatie van oliën uit verbruikte koffiedik' is gepubliceerd door de Journal of Environmental Chemical Engineering .