Công dụng của bã cà phê

Nhiều người trong chúng ta cần phải có một cốc cà phê để nạp năng lượng cho một buổi sáng sớm với các cuộc họp, một buổi trưa uể oải hay những buổi học thâu đêm. Ngày nay, cụm từ “cà phê” và “nhiên liệu” được nói đùa như là những từ đồng nghĩa. Hơn 9 triệu tấn hạt cà phê được sản xuất mỗi năm trên toàn thế giới, khi chúng được pha chế xong sẽ tạo ra một lượng chất thải vô cùng lớn. Hiện nay chủ yếu chúng được xử lý bằng cách chôn cùng các chất thải khác.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Hàn Quốc đã khám phá ra một cách sử dụng phế thải từ cà phê làm một dạng nhiên liệu vô cùng có ích. Trong một nghiên cứu về công nghệ Nano, họ đã sử dụng chất thải cà phê để sản xuất một chất liệu carbon với rất nhiều các lỗ nhỏ làm tăng diện tích bề mặt, được gọi là carbon “đã hoạt hóa”. Vật liệu mới này có khả năng hấp thụ và lưu trữ methane và hydrogen – đều là những chất có thể được sử dụng làm nhiên liệu.

Trong khi khả năng lưu trữ các nhiên liệu này từ một loại vật liệu giá rẻ như vậy là một bước tiến lớn, giúp cho công nghệ này có thể đứng vững được, nó cũng đem tới một lợi ích đối với môi trường: methane là loại khí nhà kính có hại.

Đây không phải là cách sử dụng duy nhất đối với bã cà phê thải. Do nó là một nguồn chất thải tương đối tinh khiết và cơ bản là miễn phí, các nhà khoa học, kỹ sư và doanh nhân đã và đang có những cách tiếp cận khác nhau đối với việc tận dụng nó.

Dùng cà phê làm nhiên liệu đốt với chi phí thấp

Những năm gần đây, hãng Nestle đã bắt đầu dùng bã cà phê từ sản phẩm cà phê hòa tan của mình làm nhiên liệu nhiệt. Hiện hãng dùng cà phê để nấu thực phẩm do hãng này sản xuất tại hơn 20 nhà máy toàn cầu, thay vì đổ đi 800.000 tấn bã cà phê mỗi năm vào những bãi rác phế liệu.

Công ty Bio-bean có trụ sở ở London đang cố gắng để biến chất thải từ các nhà sản xuất cà phê hòa tan địa phương (gần 200.000 tấn chỉ riêng tại London và đông nam nước Anh) thành các viên sinh khối để sản xuất điện, cũng như thành sản phẩm sưởi gia dụng dùng phương thức đốt khí hóa trấu hiện đại. Những hạt cà phê đốt sạch hơn và chứa năng lượng nhiều hơn 50% so với viên gỗ truyền thống. Tuy nhiên, không giống như Nestlé, Bio-bean đầu tiên tách dầu từ cà phê và đem tới công dụng thứ 2 dưới đây.

Biến cà phê thành nhiên liệu lỏng 

Giống với hầu hết các giống cây trồng, hạt cà phê có chứa một lượng dầu đáng kể mà có thể được vắt ép ra hoặc chiết xuất hóa học. Sau đó nó có thể được biến đổi thành dầu diesel sinh học, có các thành phần tương tự như dầu diesel thông thường.

Nhiên liệu này có thể được sử dụng trong các động cơ

dầu diesel tiêu chuẩn. (Paul Joseph/CC BY 2.0)

Nghiên cứu của tôi cho thấy dầu diesel sinh học chiết xuất từ cà phê không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như địa phương nơi cà phê được trồng, chủng loại cà phê hay nó được ủ như thế nào. Đây là điểm cộng tuyệt vời vì điều này có nghĩa rằng khi đốt nhiên liệu làm từ cà phê sẽ phát ra năng lượng ổn định và nhất quán.

Bã cà phê cũng có thể được lên men để sản xuất ethanol hoặc dưới điều kiện nhiệt độ và áp rất cao có thể tạo thành dầu sinh học, là vật liệu tương tự như dầu thô. Tuy nhiên, cả hai quá trình này đều rất tốn kém. Dầu diesel sinh học là nhiên liệu duy nhất mà có vẻ là khả thi đối với quy mô lớn hơn, vì vậy hãng Bio-bean mới nỗ lực thương mại hóa nó.

Với nhiều hóa chất có giá trị

Cà phê có chứa nhiều hóa chất trong nó mà khi được phân tách và làm sạch có thể phục vụ cho nhiều mục đích cụ thể. Ví dụ như nó có axít chlorogenic, một loại phụ gia thực phẩm có thể hạ huyết áp; trigonelline giúp phòng chống và điều trị tiểu đường và các bệnh hệ thống thần kinh trung ương, polyhydroxyalkanoate được dùng làm nhựa sinh học; và một loạt các chất chống oxy hóađược dùng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe hoặc thêm vào trong nhiên liệu và chất bôi trơn để kéo dài tuổi thọ của chúng.

Phân trộn cà phê?

Đồn điền cà phê Hawai đưa ra ý tưởng sáng tạo.

(Scot Nelson, CC BY-SA 2.0)

Bã cà phê rất giàu đạm, một chất dinh dưỡng quan trọng đối với sự tăng trưởng của thực vật. Rất nhiều cửa hàng cà phê biết điều này và họ cung cấp cà phê đã qua sử dụng cho những khách hàng có yêu cầu. Nó giúp họ bớt chất thải và còn góp phần làm tăng trái cây và rau hữu cơ được chăm bón bằng cà phê. Các cửa hàng có lý do gì để từ chối?

Thấm các kim loại nặng

Bã cà phê còn hiệu quả trong việc thấm các “kim loại nặng” có hại như crom, đồng, niken, hoặc chất chì vốn hay bị rò rỉ từ nhà máy hóa chất, trang trại, hoặc các nhà máy và gây ra thiệt hại đáng kể. Trong những điều kiện cụ thể trong phòng thí nghiệm, bã cà phê cho thấy có thể loại bỏ đến 91 phần trăm các ion kim loại nặng trong dung dịch – một ví dụ tuyệt vời về lợi ích môi trường tiềm năng.

Cà phê trong công nghệ

Phức tạp hơn hết, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra việc dùng cà phê để làm siêu tụ điện – có khả năng tích tụ nhiều điện năng hơn với chu kỳ nạp dài hơn so với pin truyền thống. Những tấm nanosheet carbon xốp siêu mỏng với các ưu điểm điện tử đã được đưa vào sản xuất.

Cho dù nó được sử dụng làm phân bón trong vườn, nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc ngay cả trong sản xuất nhiên liệu công nghiệp, rõ ràng chất thải từ cà phê có thể được dùng trong rất nhiều việc. Sự đa dạng về mặt ứng dụng có thể lại là mặt trái của nó. Cuối cùng thì, làm sao bạn có thể quyết định được đối với thứ quá đa năng.

Nhưng có một điều chắc chắn rằng, chúng ta không nên vứt chúng đi.

Rhodri Jenkins là nhà nghiên cứu với học vị tiến sỹ về nhiên liệu sinh học tại University of Bath, Vương quốc Anh. Bài viết này đã từng được đăng trên The conversation . com

ST