● news.bsdnet.hu

A körforgásos gazdaság és a fenntartható energiatermelés szempontjából egyre nagyobb jelentősége van annak, hogy a különböző szerves melléktermékek ne hulladékként, hanem értékes nyersanyagként kerüljenek hasznosításra. A világ egyik legnagyobb mennyiségben keletkező élelmiszeripari mellékterméke a kávézacc, amelyből évente több mint 10 millió tonna keletkezik világszerte. Ennek döntő része jelenleg hulladéklerakókba vagy égetőművekbe kerül, miközben jelentős energiatartalommal rendelkezik. Egy dél-koreai kutatócsoport most olyan technológiát fejlesztett ki, amely ezt a magas nedvességtartalmú mellékterméket előzetes szárítás nélkül, mindössze 90 másodperc alatt képes bioszénné (biochar) alakítani. Töltsd le az Agroinform mobilapplikációt Androidra vagy iOS-re , hogy útközben is elérd a friss híreket, az időjárást és az apróhirdetéseket. A kávézacc energetikai hasznosítása nem új elképzelés, a gyakorlati alkalmazását azonban eddig jelentősen korlátozta a magas nedvességtartalom. A frissen keletkező kávézacc víztartalma gyakran meghaladja az 50 százalékot, ezért a hagyományos pirolízises vagy karbonizációs technológiák előtt hosszadalmas és energiaigényes szárításra volt szükség. Ez nemcsak növelte az előállítás költségeit, hanem jelentősen rontotta a technológia gazdaságosságát is. A Koreai Geotudományi és Ásványkincs-kutató Intézet (KIGAM) kutatói ezért olyan megoldást kerestek, amely ezt a lépést teljes egészében kiválthatja. A fejlesztést a GodTech vállalattal együttműködésben végezték, eredményeiket pedig a Chemical Engineering Journal tudományos folyóirat közölte. Az új módszer az úgynevezett lángplazmás pirolízis (Flame Plasma Pyrolysis – FPP) elvén működik. Az eljárás során cseppfolyósított propángáz és sűrített levegő segítségével 800–900 Celsius-fokos plazmalángot hoznak létre. Ebbe kerül a körülbelül 55 százalék nedvességtartalmú biomassza, amelyet a rendkívül magas hőmérséklet nagyon rövid idő alatt alakít át. A folyamat egyik különlegessége, hogy a víz nem hátráltatja, hanem segíti a reakciót. A kávézacc energetikai hasznosítása nem új elképzelés, a gyakorlati alkalmazását azonban eddig jelentősen korlátozta a magas nedvességtartalom – Fotó: Shutterstock Az intenzív hő hatására a biomassza szemcséiben található víz pillanatok alatt gőzzé alakul. A keletkező nyomás apró, mikroszkopikus robbanásokat idéz elő, amelyeket a kutatók szemléletesen „popcornhatásnak” neveznek. Ennek köszönhetően a szemcsék belső szerkezete felnyílik, miközben a vízgőz egyfajta aktiváló közegként gyorsítja a karbonizációt. A folyamat eredményeként rendkívül porózus szerkezetű bioszén keletkezik, amely nemcsak energiahordozóként, hanem más ipari felhasználási területeken is értékes alapanyagnak számíthat. Az optimalizált laboratóriumi kísérletek során a teljes átalakulás mindössze 90 másodperc alatt lezajlott. A kutatók szerint: Az előállított bioszén fűtőértéke elérte a 29 MJ/kg értéket, amely már megközelíti az antracitszén energiatartalmát. A folyamat további előnye, hogy minimális mennyiségű kátrány és füst keletkezik, ami kedvezőbb környezetvédelmi jellemzőket eredményezhet. Legismertebb felhasználási területe a talajjavítás. Magas széntartalma és porózus szerkezete révén javíthatja a talaj vízmegtartó képességét, levegőzöttségét és hosszú távon hozzájárulhat a szén megkötéséhez is. A most bemutatott technológia azonban az energetikai hasznosítás számára is új lehetőségeket nyithat. A bioszén felhasználható:  közvetlen tüzelőanyagként fűtési célokra, biomassza-brikettek alapanyagaként, kőszénnel együtt tüzelve (co-firing), ipari kazánokban porlasztott tüzelőanyagként, gázosítással szintézisgáz előállítására, valamint megfelelő minőség esetén a kohászati iparban a fosszilis koksz részleges kiváltására. A kutatók összehasonlították az új eljárást a hagyományos hidrotermális karbonizációval is. Míg a jelenleg szélesebb körben alkalmazott technológiák általában 1–6 órás kezelési időt igényelnek, addig a lángplazmás pirolízis esetében a teljes folyamat mindössze másfél perc alatt lezajlik. Ez azt jelenti, hogy bizonyos alkalmazásokban az új módszer akár 240-szer gyorsabb is lehet. A kutatócsoport következő célja az eljárás ipari léptékű továbbfejlesztése. A fejlesztés jól illeszkedik ahhoz a nemzetközi törekvéshez, amely szerint a szerves hulladékokra egyre inkább másodlagos nyersanyagként és potenciális energiaforrásként tekintenek. Forrás: vg.hu Indexkép: pexels.com