Күн сайын қоқысқа тасталатын кофе қойыртпағы жаңартылатын отын өндіруге қажетті шикізатқа айналуы мүмкін. Испаниядағы Ровира-и-Вирхили университетінің ғалымдары пайдаланылған кофе қалдығынан майды тиімді бөліп алып, қалған өсімдік тектес бөлігін кейінгі өңдеуге жарамды күйде сақтайтын әдісті ұсынды, деп хабарлайды turkystan.kz.
Зерттеу нәтижесі Biomass and Bioenergy ғылыми журналында жарияланды. Ғалымдардың негізгі мақсаты дайын дизель отынын алу емес, кофе қалдығындағы липидтерді, яғни майларды аз қуат жұмсап және өндірістік ауқымда қолдануға келетін тәсілмен бөліп шығару болған. Ал алынған май кейін химиялық өңдеу арқылы биодизель өндіруге пайдаланылуы мүмкін.
Кофе дайындалғаннан кейін қалатын қойыртпақтың шамамен 15 пайызын май құрайды. Оның құрамында линол және пальмитин қышқылдары басым. Мұндай май қышқылдары биодизель өндірісінде қолданылатын негізгі шикізат түрлерінің қатарына жатады. Дегенмен кофе қалдығынан май алу үшін тиімді температураны, өңдеу уақытын және еріткіш мөлшерін дұрыс таңдау қажет.
Зерттеушілер майды бөліп алу үшін өнеркәсіпте кең қолданылатын н-гексан еріткішін пайдаланған. Тәжірибе барысында температура 25-тен 68,7 градусқа дейін, өңдеу уақыты 30-дан 90 минутқа дейін және еріткіш пен құрғақ қалдықтың арақатынасы әртүрлі деңгейде сыналған.
Ең тиімді жағдай 45 градус температурада, 60 минут ішінде, әр грамм құрғақ кофе қалдығына 35 миллилитр еріткіш қолданылған кезде анықталды. Осы тәртіпте ғалымдар Сокслет әдісімен алынатын май көлемінің шамамен 90 пайызын бөліп шығарған. Сокслет әдісі зертханада майды барынша толық алуға мүмкіндік береді, бірақ ол көп уақыт пен қуат талап ететіндіктен, ірі өндіріс үшін әрдайым қолайлы бола бермейді.
Сондықтан «кофе қалдығынан майдың 90 пайызы алынды» деген тұжырым жаңсақ түсінік туғызуы мүмкін. Бұл көрсеткіш қалдықтың жалпы массасының 90 пайызы майға айналғанын білдірмейді. Ғалымдар жаңа әдіспен эталондық зертханалық тәсіл бөліп шығара алатын майдың шамамен 90 пайызын алған.
Зерттеуде температураның май шығымына ең көп әсер ететіні анықталды. Ал уақыт пен еріткіш мөлшерінің әсері өзара байланысты болған. Ұсынылған әдіс маймен бірге қажетсіз қосылыстардың шамадан тыс бөлінуін азайтып, тазалығы жоғары шикізат алуға мүмкіндік берген.
Ғалымдар жаңа тәсілді ультрадыбыс пен микротолқын қолданылатын жедел әдістермен де салыстырды. Мұндай технологиялар майдың алғашқы бөлігін жылдам шығарғанымен, өнімнің тазалығы, қуат шығыны және өндірісті кеңейту мүмкіндігі жағынан айқын басымдық көрсетпеген. Зерттеушілердің бағалауынша, қалыпты температурада жүргізілетін қарапайым мерзімді өңдеу тәсілі өндірістік биозауыттарға енгізуге анағұрлым қолайлы болуы мүмкін.
Жұмыстың тағы бір маңызды нәтижесі кофе қалдығының майы алынғаннан кейінгі күйіне қатысты. Өңдеу барысында оның целлюлоза, гемицеллюлоза және лигниннен тұратын негізгі құрылымы бұзылмаған. Бұл қалған қатты бөлікті қоқысқа тастамай, қант, биоэтанол немесе биологиялық негіздегі химиялық өнімдер алу үшін одан әрі өңдеуге мүмкіндік береді.
Кофе қалдығының майлы қабаты кейде еріткіштер мен катализаторлардың өсімдік талшықтарына өтуіне кедергі жасайды. Майды алдын ала бөліп алу осы тосқауылды азайтып, қалған шикізатты кейінгі технологиялық өңдеуге дайындайды. Осылайша бір қалдықтан бірнеше өнім алу көзделеді: майынан биодизель, ал талшықты бөлігінен биоотынның басқа түрлері немесе өнеркәсіптік химиялық заттар өндірілуі мүмкін.
Ал кофе қалдығынан тікелей авиаотын алынғаны туралы ақпаратты әзірге расталған нәтиже ретінде беруге болмайды. Қазіргі зерттеуде авиациялық отын өндіріліп, ұшақ қозғалтқышында сыналмаған. Авторлар тобының басқа ғылыми еңбектерінде лигноцеллюлозалық шикізаттан авиаотынға жарайтын ұзын тізбекті көмірсутектер алу жолдары қарастырылады. Бірақ мұндай мүмкіндік бірнеше қосымша химиялық өңдеу кезеңін қажет етеді.
Жаңа технологияның өндірістік болашағына қатысты да бірқатар мәселе бар. Зерттеуде әдістің қуат шығыны мен ауқымын кеңейту мүмкіндігі бағаланғанымен, толық өндірістік желі салынған жоқ. Н-гексан жанғыш еріткіш болғандықтан, кәсіпорында оны қауіпсіз пайдалану, қайта жинау және қоршаған ортаға шығармау жүйесі қажет болады. Сондықтан технологияның экономикалық тиімділігі мен экологиялық әсері өнеркәсіптік сынақтар барысында бөлек есептелуге тиіс.
Дегенмен зерттеу кофе қалдығын тұрмыстық қоқыс ретінде емес, құнды органикалық шикізат ретінде пайдалануға болатындығын көрсетеді. Жыл сайын әлемде миллиондаған тонна кофе өндірілетінін ескерсек, оның қалдығын қайта өңдеу қоқыс көлемін азайтып қана қоймай, биодизель мен басқа да жаңартылатын өнімдер өндіруге қосымша мүмкіндік бере алады.
Ғалымдардың әзірге дәлелдегені бір нәрсе: кофе қойыртпағынан бірден көлікке құятын дизель алынған жоқ, бірақ оның құрамындағы майды бұрынғыдан тиімді әрі үнемді бөліп алудың өндірістік тұрғыдан келешегі бар тәсілі табылды.