 |
| Sản phẩm phụ phổ biến trong quá trình pha chế cà phê có thể trở thành nguồn nguyên liệu giá trị cho sản xuất nhiên liệu sạch và hóa chất công nghiệp. (Nguồn: Shutterstock) |
Bã cà phê sau khi pha chế tưởng chừng chỉ còn là chất thải nhưng thực tế vẫn chứa một lượng đáng kể dầu, carbohydrate và nhiều hợp chất có thể tận dụng để sản xuất nhiên liệu tái tạo. Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Rovira i Virgili (Tây Ban Nha) đã xác định được phương pháp tương đối đơn giản nhằm thu hồi phần lớn lượng dầu trong bã cà phê mà không làm ảnh hưởng đáng kể đến những thành phần có giá trị còn lại.
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Biomass and Bioenergy. Theo nhóm tác giả, thế giới sản xuất khoảng 10 triệu tấn hạt cà phê mỗi năm. Tuy nhiên, chỉ một phần thành phần trong hạt được hòa tan vào đồ uống, phần chất rắn còn lại chủ yếu trở thành phế thải sau quá trình pha chế.
Đáng chú ý, bã cà phê đã qua sử dụng vẫn chứa khoảng 15% lipid, tức nhóm chất béo có thể được chiết xuất thành dầu và sử dụng làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học, hay biodiesel. Thách thức đặt ra là làm thế nào thu hồi được lượng dầu này với hiệu suất cao nhưng đồng thời không phá hủy cellulose, hemicellulose, lignin và các hợp chất khác còn lại trong bã cà phê.
Nhóm nghiên cứu thử nghiệm nhiều mức nhiệt độ, thời gian và lượng dung môi n-hexane để tìm điều kiện chiết xuất tối ưu. Kết quả cho thấy, xử lý bã cà phê ở 45 độ C trong 60 phút, với tỷ lệ 35 ml hexane cho mỗi gram bã khô, có thể thu hồi khoảng 90% lượng dầu so với phương pháp Soxhlet truyền thống nhưng tiêu tốn ít thời gian và năng lượng hơn.
Dầu thu được cũng có độ tinh khiết cao, chỉ chứa khoảng 0,3% tạp chất, so với 3,9% khi dùng phương pháp Soxhlet. Thành phần chủ yếu gồm axit linoleic và axit palmitic, cho thấy tiềm năng sử dụng làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu diesel sinh học.
Không chỉ thu hồi dầu, nghiên cứu còn hướng tới tận dụng gần như toàn bộ bã cà phê. Sau khi tách chất béo, cấu trúc lignocellulose của nguyên liệu vẫn được bảo tồn. Cellulose, hemicellulose và lignin còn lại có thể tiếp tục được sử dụng để sản xuất ethanol sinh học, axit lactic, nhựa sinh học, các hợp chất phenolic hoặc tiền chất cho nhiên liệu hàng không bền vững.
Theo các nhà khoa học, loại bỏ dầu trước còn có thể giúp quá trình xử lý tiếp theo thuận lợi hơn bởi lớp chất béo vốn có thể cản trở dung môi, enzyme hoặc chất xúc tác tiếp cận các thành phần nằm sâu bên trong sinh khối.
Nhóm nghiên cứu nhận định phương pháp này có thể góp phần phát triển các mô hình nhà máy lọc sinh học, trong đó một nguồn phế thải được chuyển hóa thành nhiều sản phẩm khác nhau thay vì chỉ phục vụ một mục đích.
Cách tiếp cận này đặc biệt có ý nghĩa đối với những lĩnh vực khó điện khí hóa hoàn toàn như vận tải hạng nặng và hàng không, đồng thời giúp giảm lượng bã cà phê phải xử lý như chất thải.
| Ăn cam nguyên quả tốt hơn uống nước ép nhờ một hợp chất Hầu hết mọi người đều bóc vỏ cam, ăn phần múi rồi bỏ đi lớp xơ trắng bám quanh các múi. Tuy nhiên, một nghiên ... |
| Xét nghiệm máu hé lộ nguy cơ Alzheimer từ sớm Dấu ấn sinh học trong máu liên quan đến bệnh Alzheimer có thể giúp đánh giá nguy cơ suy giảm nhận thức ở người hiện ... |
| Người cao tuổi cần lưu ý điều gì khi ăn trứng? Khi bước qua tuổi 60, nhiều người e ngại ăn trứng vì lo cholesterol trong lòng đỏ có thể làm tăng nguy cơ bệnh tim ... |
| 6 thói quen đơn giản giúp kéo dài tuổi thọ và nâng cao chất lượng cuộc sống Luôn ưu tiên giấc ngủ, năng động, có mục đích sống kể cả khi đã nghỉ hưu, duy trì mối quan hệ bạn bè thân ... |
| Thị trường nội địa thiếu hụt nghiêm trọng, Nga phải nhập xăng từ nguồn cung cách xa hàng nghìn km Nga đã bắt đầu nhập khẩu xăng từ Ấn Độ, một nguồn cung cách xa hàng nghìn km, do tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng ... |
