Güney Kore merkezli bilim insanları, çevre kirliliğine yol açan kahve atıklarını yüksek performanslı bir yakıta dönüştüren yeni bir yöntem geliştirdi. Kore Jeobilim ve Mineral Kaynaklar Enstitüsü (KIGAM) bünyesinde yürütülen çalışmalar sonucunda, atıkların enerjiye dönüşüm süresi 90 saniyeye indirildi.
Alev Plazma Pirolizi ile Hızlı Dönüşüm
Geleneksel yöntemlerde biyokütle atıklarının enerjiye dönüştürülmesi için uzun ve maliyetli kurutma süreçleri gerekmekteydi. Geliştirilen "Alev Plazma Pirolizi" sistemi ile sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) ve sıkıştırılmış hava kullanılarak 800°C ile 900°C arasında sıcaklık elde edilmektedir. Bu sistem sayesinde ıslak kahve telvelerinin ön kurutma işlemine tabi tutulmasına gerek kalmadan doğrudan işlenmesi mümkün hale gelmiştir.
Süreç içerisinde "patlamış mısır etkisi" olarak tanımlanan mikroyapısal bir fenomen gözlemlenmektedir. Islak kahve taneciklerindeki nemin ani ısıyla buharlaşması sonucu oluşan basınç, biyokütlenin parçalanmasını ve karbonlaşma hızının artmasını sağlamaktadır. Bu yöntemle, normal şartlarda saatler süren hidrotermal karbonizasyon süreci 1.5 dakikaya düşürülmüştür.
Yüksek Kalorili ve Çevre Dostu Yakıt
Yapılan laboratuvar testlerinde, elde edilen kahve biyokömürünün kalori değerinin %33 oranında artarak 29.0 MJ/kg seviyesine ulaştığı tespit edilmiştir. Malzemenin sabit karbon oranı ise %15.6 seviyesinden %46.2 seviyesine yükselmiştir. Bu veriler, üretilen malzemenin endüstriyel antrasit kömürü ile rekabet edebilecek düzeyde olduğunu göstermektedir.
Teknolojinin bir diğer avantajı ise çevresel etkileridir. Plazma işlemi sırasında kahvedeki kükürt bileşikleri yok edilmektedir. Bu sayede yakıt kullanımı sırasında asit yağmurlarına yol açan kükürt dioksit gazı salınımı engellenmektedir. Ayrıca yüksek gözenekli yapı sayesinde malzemenin endüstriyel arıtma ve aktif karbon üretiminde de kullanılması öngörülmektedir.
Gıda ve Tarım Atıkları İçin Yeni Dönem
Araştırma ekibi lideri Taejun Park, geliştirilen teknolojinin organik atıklara yönelik yaklaşımı değiştireceğini ifade etmiştir. Sistemin gelecekte evsel gıda atıkları, arıtma çamurları ve tarımsal atıklar üzerinde de uygulanması hedeflenmektedir. Bu sayede küresel ölçekteki atık sorununa karşı sürdürülebilir bir enerji çözümü sunulması amaçlanmaktadır.
