Zațul de cafea ar putea alimenta mașinile. Oamenii de știință au găsit o metodă de a-l transforma în biodiesel

Ce rămâne în ceașcă după cafea ar putea deveni o resursă valoroasă pentru industria combustibililor. Cercetătorii au găsit o metodă prin care uleiurile din zațul de cafea folosit pot fi recuperate și transformate în materie primă pentru biodiesel, fără ca restul biomasei să fie compromis.

În fiecare an sunt produse în lume aproximativ 10 milioane de tone de boabe de cafea. O mare parte din materialul vegetal nu ajunge însă în ceașcă, ci rămâne sub forma zațului, care este de cele mai multe ori aruncat.

Cercetătorii de la Universitat Rovira i Virgili, din Spania, cred că acest reziduu ar putea avea o a doua viață. Zațul de cafea folosit conține aproximativ 15% lipide, adică uleiuri care pot fi recuperate și utilizate pentru producerea de biodiesel, potrivit SciTechDaily.

Zațul, o mică „mină” de ulei

Problema nu este existența uleiului, ci extragerea lui într-un mod eficient. Un tratament prea agresiv poate deteriora celelalte componente ale zațului, precum celuloza, hemiceluloza și lignina, materiale care pot fi folosite ulterior pentru fabricarea altor produse.

Echipa de cercetători a testat diferite temperaturi, perioade de procesare și cantități de solvent, pentru a găsi combinația care oferă cel mai bun randament fără să distrugă biomasa.

Rezultatul optim a fost obținut la 45 de grade Celsius, timp de 60 de minute, folosind 35 de mililitri de n-hexan pentru fiecare gram de reziduu uscat.

În aceste condiții, metoda a recuperat aproximativ 90% din uleiul obținut prin extracția Soxhlet, o procedură standard de laborator. În plus, noul proces a necesitat mai puțin timp și mai puțină energie.

Ulei mai curat, combustibil mai promițător

Un alt avantaj a fost puritatea uleiului. Acesta conținea doar aproximativ 0,3% impurități, față de 3,9% în cazul uleiului obținut prin metoda Soxhlet.

Compoziția acizilor grași a rămas stabilă în condițiile testate. Acizii linoleic și palmitic au fost principalii compuși identificați, un profil considerat favorabil pentru utilizarea uleiului ca materie primă pentru biodiesel.

Dar adevărata miză a cercetării este ceea ce se întâmplă cu zațul după ce uleiul este extras.

Nu arunci restul, îl transformi în... altceva

Cercetătorii au urmărit să păstreze structura lignocelulozică a biomasei. Celuloza, hemiceluloza și lignina rămase pot fi valorificate ulterior pentru obținerea unor produse precum bioetanol, acid lactic, bioplastice, compuși fenolici sau materii prime pentru combustibili sustenabili de aviație.

Extragerea uleiului poate avea chiar un efect benefic asupra etapelor următoare. Grăsimile pot acoperi particulele de biomasă și pot îngreuna accesul enzimelor, solvenților sau catalizatorilor la compușii din interior. Odată îndepărtată această barieră, materialul poate fi mai ușor procesat.

Cercetătorii au comparat metoda și cu tehnici bazate pe ultrasunete sau microunde. Deși acestea pot accelera extracția, nu au oferit un avantaj clar atunci când au fost analizate împreună consumul de energie, puritatea uleiului, eficiența și posibilitatea de extindere la scară industrială.

Din filtrul de hârtie în biorafinărie

Concluzia echipei este că extracția cu n-hexan, realizată în condiții moderate, ar putea reprezenta o soluție practică pentru o viitoare biorafinărie bazată pe deșeurile de cafea.

Ideea este simplă, dar cu miză mare: zațul nu ar mai fi tratat ca un simplu deșeu, ci ca o materie primă din care pot fi obținute mai multe produse.

Uleiul ar putea merge către producția de biodiesel, iar restul biomasei ar putea fi valorificat pentru biocombustibili, bioplastice și substanțe chimice de origine biologică.

O astfel de abordare ar putea fi relevantă mai ales pentru sectoarele în care electrificarea este dificilă, precum transportul greu sau aviația. În loc ca zațul să ajungă la gunoi după ultima înghițitură de cafea, aceeași materie ar putea intra într-un circuit industrial în care aproape fiecare componentă este valorificată.

Studiul cercetătorilor de la Universitat Rovira i Virgili a fost publicat în revista Science Direct.