0707171758
NGUYỄN THANH VÂN
Rất nhiều người phụ thuộc vào cà phê để cung cấp năng lượng cho các cuộc họp sáng sớm, giải quyết những thời điểm giữa buổi chiều hoặc các buổi học tập suốt đêm. Ngày nay, từ “cà phê” và “nhiên liệu” đã trở thành đồng nghĩa một cách đùa cợt. Hơn 9 triệu tấn hạt cà phê được sản xuất hàng năm trên toàn thế giới và sau khi chúng ta pha chế nó, rất nhiều chất thải được tạo ra. Phần lớn chúng được đổ vào bãi rác.
Các nhà nghiên cứu ở Hàn Quốc đã tìm ra cách sử dụng bã cà phê thải để sản xuất nhiên liệu sinh học. Theo một nghiên cứu trên tạp chí Nanotechnology, họ đã sử dụng bã cà phê để sản xuất một loại vật liệu carbon có nhiều lỗ nhỏ giúp tăng diện tích bề mặt, được gọi là “carbon kích hoạt”. Vật liệu mới này có khả năng hấp thụ và lưu trữ metan và hydro, cả hai đều có thể được sử dụng làm nhiên liệu.
Trong khi khả năng lưu trữ các nhiên liệu này từ một vật liệu rẻ tiền là một bước tiến lớn trong việc làm cho công nghệ này trở nên khả thi hơn, nó cũng mang lại lợi thế về môi trường: metan là một khí nhà kính gây hại.
Đây không phải là cách sử dụng duy nhất cho bã cà phê thải. Là một dòng chất thải tương đối tinh khiết và về cơ bản là miễn phí, các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nhân đã xem xét nhiều cách khác nhau để đưa nó vào sử dụng.
1. Đốt cà phê để tạo nhiên liệu giá rẻ
Nestlé đã sử dụng bã cà phê từ quá trình sản xuất cà phê hòa tan của mình làm nhiên liệu nhiệt. Hiện tại, thay vì đổ vào bãi rác hơn 800.000 tấn bã cà phê mỗi năm, Nestlé sử dụng chúng để nấu thức ăn mà họ sản xuất trong hơn 20 nhà máy trên toàn cầu.
Trong một doanh nghiệp cụ thể hơn, công ty Bio-bean có trụ sở tại London đang cố gắng biến chất thải từ các nhà sản xuất cà phê hòa tan địa phương (gần 200.000 tấn chỉ riêng ở London và Đông Nam nước Anh) thành các viên sinh khối để phát điện, cũng như sử dụng sưởi ấm dân cư, hệ thống sưởi bằng sinh khối hiện đại. Những hạt này cháy sạch hơn và chứa nhiều năng lượng hơn 50% so với viên nén gỗ truyền thống. Tuy nhiên, không giống như Nestlé, Bio-bean trước tiên loại bỏ dầu khỏi cà phê, điều này đưa chúng ta đến điểm thứ hai.
2. Chuyển đổi cà phê thành nhiên liệu lỏng
Giống như hầu hết các loại hạt thực vật, hạt cà phê chứa một lượng dầu đáng kể có thể được ép hoặc chiết xuất hóa học. Sau đó, nó có thể được chuyển đổi thành dầu diesel sinh học, một chất lỏng có đặc tính tương tự như dầu diesel thông thường.
Nhiên liệu có thể được sử dụng trong động cơ diesel tiêu chuẩn - Image Credit: Oleksiy Mark via Shutterstock - HDR tune by Universal-Sci
Nghiên cứu cho thấy dầu diesel sinh học có nguồn gốc từ cà phê không bị ảnh hưởng bởi nơi trồng cà phê, loại hạt hoặc cách ủ cà phê. Đây là một điểm cộng tuyệt vời vì nó có nghĩa là nhiên liệu có nguồn gốc từ cà phê sẽ tạo ra một lượng năng lượng ổn định và có thể dự đoán được khi bị đốt cháy.
Bã cà phê cũng có thể được lên men để sản xuất etanol hoặc chịu nhiệt độ và áp suất cực cao để tạo ra dầu sinh học, một chất liệu tương tự như dầu thô. Tuy nhiên, cả hai quá trình đều tốn kém. Dầu diesel sinh học là loại nhiên liệu duy nhất có vẻ khả thi ở quy mô lớn hơn, do đó Bio-beans nỗ lực thương mại hóa nó.
3. Nó đầy đủ các hóa chất có giá trị
Cà phê có chứa một số hóa chất, khi được phân lập và tinh chế, có thể phục vụ cho những mục đích sử dụng rất cụ thể. Ví dụ bao gồm axit chlorogenic, một chất phụ gia thực phẩm làm giảm nhẹ huyết áp; trigonelline, giúp ngăn ngừa và điều trị bệnh tiểu đường và các bệnh về hệ thần kinh trung ương; polyhydroxyalkanoates, được sử dụng để sản xuất nhựa sinh học; và nhiều loại chất chống oxy hóa có thể được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe hoặc thêm vào nhiên liệu và chất bôi trơn để kéo dài tuổi thọ của chúng.
4. Phân bón từ cà phê
Image Credit: Derek Yamashita via Shutterstock - HDR tune by Universal-Sci
Bã cà phê rất giàu nitơ, một chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của cây trồng. Điều này được biết bởi một số cửa hàng cà phê sẽ cung cấp cà phê đã qua sử dụng của họ cho những khách hàng yêu cầu. Nó làm giảm lượng rác thải của họ và có thể được đưa vào trái cây và rau hữu cơ, được bổ sung caffeine.
5. Hấp thụ kim loại nặng
Cà phê thải thậm chí còn có hiệu quả trong việc hấp thụ các “kim loại nặng” có hại như crom, đồng, niken hoặc chì thường rò rỉ ra khỏi các nhà máy, trang trại hoặc nhà máy hóa chất và gây ra thiệt hại đáng kể. Trong các điều kiện phòng thí nghiệm cụ thể, cà phê thải đã được báo cáo là loại bỏ tới 91% ion kim loại nặng khỏi dung dịch – một ví dụ điển hình về lợi ích tiềm năng đối với môi trường.
6. Cà phê đi theo công nghệ cao
Phức tạp hơn hết, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu việc sử dụng cà phê để tạo ra siêu tụ điện – bộ tích điện có khả năng chứa nhiều năng lượng hơn và nhiều chu kỳ sạc hơn so với pin truyền thống. Các tấm nano carbon xốp siêu mỏng đã được sản xuất với các đặc tính điện tốt.
Cho dù nó được sử dụng tại nhà làm phân hữu cơ trong vườn, trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu hay thậm chí trong sản xuất nhiên liệu công nghiệp, rõ ràng có rất nhiều cách sử dụng cà phê thải. Sự đa dạng khổng lồ này có thể là một điều tiêu cực. Rốt cuộc, làm thế nào để bạn quyết định phải làm gì với một thứ rất linh hoạt như vậy?
Tuy nhiên, một điều chắc chắn là chúng ta không nên vứt bỏ nó.