Bilim insanları kahve atıklarından yüksek verimlilikte biyodizel üretti

Dünya genelinde her gün tüketilen yüz milyonlarca fincan kahvenin ardından çöpe atılan telveler, yenilenebilir enerji ve kimya sanayisi için yeni bir ham maddeye dönüşüyor. Yıllık üretimi 10 milyon metrik tonu aşan kahve çekirdeği pazarı, aynı zamanda büyük miktarda organik atık ortaya çıkarıyor. İspanya’daki Universitat Rovira i Virgili araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni ekstraksiyon yöntemi, kahve atıklarının içerdiği yağın sanayi ölçeğinde geri kazanılmasını ve yeşil enerji pazarında değerlendirilmesini amaçlıyor.

YAĞIN YÜZDE 90’I GERİ KAZANILDI

Kahve telvesinin kütlesel olarak yaklaşık yüzde 15 oranında doğal yağ içerdiği biliniyor. Araştırma ekibi, sıcaklık, süre ve çözücü miktarlarını optimize ederek geleneksel ve maliyetli laboratuvar yöntemlerine alternatif bir proses geliştirdi. Süreçte, kuru kahve kalıntısı başına 35 mililitre n-heksan çözücü kullanıldı. Karışım, 45 derece sıcaklıkta 60 dakika boyunca ısıl işleme tabi tutuldu. Bu yöntemle kahve telvesindeki yağın yüzde 90’ı geri kazanıldı. Endüstriyel ölçekte yüksek enerji tüketen klasik Soxhlet yönteminde yağdaki safsızlık oranı yüzde 4 seviyesinde bulunurken, yeni prosesle bu oran yüzde 0,3’e kadar düşürüldü. Elde edilen yüksek saflıktaki yağın, içerdiği yoğun linoleik ve palmitik asit nedeniyle dizelin yerine kullanılabilecek kaliteli biyodizel üretimine uygun olduğu belirlendi.

LİFLİ YAPI DA HAM MADDEYE DÖNÜŞÜYOR

Araştırma, kahve atıklarından yağ çıkarılmasının sürecin yalnızca ilk aşaması olduğunu ortaya koydu. Telve içindeki yağın uzaklaştırılması, geriye kalan selüloz, hemiselüloz ve lignin yapısındaki liflerin işlenmesini kolaylaştırıyor ve ekonomik değerini artırıyor. Yağdan arındırılan bu ham maddeler, sürdürülebilir havacılık yakıtı bileşenleri, doğada çözünebilen biyoplastikler, biyoetanol, laktik asit ve farklı endüstriyel kimyasal bileşiklerin üretiminde kullanılabiliyor. Yağın çıkarılması, katalizör ve kimyasalların lifli yapıya daha kolay ulaşmasını sağlayarak sonraki üretim aşamalarındaki verimi de yükseltiyor.

DÜŞÜK ENERJİYLE ÖLÇEKLENEBİLİYOR

Son yıllarda yaygınlaşan mikrodalga ve ultrason destekli ekstraksiyon teknikleriyle karşılaştırıldığında, URV ekibinin geliştirdiği termal ve çözücü bazlı yöntem düşük enerji tüketimi ve yüksek saflık oranıyla öne çıkıyor. Prosesin sanayi ölçeğine uyarlanabilir yapısı, kahve atıklarının biyoyakıt ve kimya sektörlerinde değerlendirilmesine imkân sağlıyor. Elektrikle çalıştırılması zor olan ağır karayolu taşımacılığı, denizcilik ve havacılık sektörlerinde yeşil yakıt arayışları sürerken, kahve atıkları biyodizel ve sürdürülebilir havacılık yakıtı üretimi için alternatif bir ham madde olarak değerlendiriliyor.