by Rovira i Virgili Universiteti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Pixabay/CC0 İctimai Sahə

Adətən zibil qutusuna atılan qəhvə çubuqları bioyanacaq və digər yüksək əlavə dəyərli məhsullar istehsalı üçün xammal kimi ikinci bir həyat qazana bilər. Rovira i Virgili Universiteti (URV) tərəfindən aparılan bir araşdırma, bitki materialının qalan hissəsini qorumaqla yanaşı, qəhvə çubuqlarından yağın necə səmərəli şəkildə çıxarılacağını və digər proseslərdə də istifadə edilə biləcəyini qiymətləndirib.

Biomass and Bioenergy jurnalında dərc olunmuş tədqiqat, çox bol tullantı məhsulu olan işlənmiş qəhvə çubuqlarına yönəlib. Məqaləyə görə, qlobal qəhvə dənələri istehsalı ildə təxminən 10 milyon metrik ton təşkil edir ki, bunun da yalnız kiçik bir hissəsi içki dəmləndikdən sonra qəhvəyə çevrilir. Qalan hissəsi isə təxminən 15% lipid və ya biodizel istehsalı üçün əsas ola biləcək yağlar ehtiva edən qəhvə çubuqları şəklində bərk tullantıya çevrilir.

URV-nin Kimya Mühəndisliyi Departamentindən olan Xorxe F. Romero, Alberto Tampieri, Daniel Montané, Magdalena Constantí və Francesc Medinadan ibarət tədqiqat qrupu, bu yağın çıxarılmasına üç əsas amilin necə təsir etdiyini araşdırdı: temperatur, emal müddəti və həlledici-qəhvə üyüdülmüş toz nisbəti. Bunu etmək üçün onlar yağ çıxarılmasında geniş istifadə olunan bir həlledici olan n-heksandan istifadə etdilər və bütün bu dəyişənlərin birləşmiş təsirlərini təhlil etməyə imkan verən eksperimental dizayn tətbiq etdilər.

Daha təmiz yağla məhsuldarlığı balanslaşdırmaq

Tədqiqatın müəlliflərindən biri olan Konstanti izah etdi: “Biz optimal şəraitin 45°C-də 60 dəqiqə ərzində quru qalığın hər qramına 35 millilitr heksan nisbəti ilə olduğunu müəyyən etdik. Bu parametrlərlə proses, yüksək məhsuldarlıq təklif etdiyi, lakin daha çox vaxt və enerji tələb etdiyi və sənaye tətbiqləri üçün daha az uyğun olduğu üçün geniş şəkildə istinad nöqtəsi kimi istifadə edilən laboratoriya texnikası olan Soxhlet ilə əldə edilə bilən yağın təxminən 90%-ni bərpa edə bilər.

Tədqiqatda bərpa olunan yağ miqdarına əlavə olaraq, ekstraktın keyfiyyəti də vurğulanır. Optimallaşdırılmış proses nəticəsində çox aşağı qatqı tərkibi 0,3% olan bir yağ əldə edildi. Soxhlet-dən fərqli olaraq, bu rəqəm 3,9% təşkil edir. Yağ tərkibinin təhlili göstərdi ki, yağ turşusu profili müxtəlif sınaq şəraitində sabit qalıb və bu yağın biodizel istehsalı üçün xammal kimi potensialını göstərən iki komponent olan linoleik və palmitin turşuları üstünlük təşkil edir.

Tədqiqatda iştirak edən Kimya Mühəndisliyi Departamentinin tədqiqatçısı Medina qeyd edib ki, “Tədqiqatımızda biz həmçinin göstəririk ki, neftin çıxarılması materialın qalan hissəsinin başqa bir məqsəd üçün istifadə edilə bilməyəcəyi anlamına gəlmir”.

Qalıqları faydalı saxlamaq

Əslində, tədqiqatın məqsədlərindən biri qalıqların sözdə lignosellülozik matrisini qorumaq idi. Bu matrisin tərkibi sellüloza, hemisellüloz və liqnin kimi komponentlərdən ibarətdir. Bu inqrediyentlərdən bioetanol, süd turşusu, polihidroksialkanoatlar və ya davamlı aviasiya yanacaqları və fenol birləşmələri üçün prekursorlar kimi digər məhsullar əldə etmək üçün istifadə etmək olar.

Ekstraksiya prosesi yalnız yağları bərpa etmir, həm də əvvəlcədən emal kimi çıxış edir. Qalıqda mövcud olan yağlar həlledicilərin və ya katalizatorların biokütlənin qalan hissəsinə daxil olmasının qarşısını ala bilər. Materialın strukturunu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirmədən bu maneəni aradan qaldırmaqla, yağsız qalıq sonrakı istifadə üçün daha yaxşı vəziyyətdə qalır.

Orta şərtlər daha sürətli alternativləri üstələyir

Tədqiqat qrupu həmçinin öz metodunu ultrasəs və ya mikrodalğalı ekstraksiya kimi üsullarla müqayisə etdi. Bu alternativlər ilkin ekstraksiyanı sürətləndirə bilsə də, tədqiqat onların neft keyfiyyəti, ümumi səmərəlilik, enerji tələbatı və miqyaslanma baxımından kifayət qədər üstünlük təklif etmədiyi qənaətinə gəldi. Bu səbəbdən, orta şəraitdə n-heksanla seriyalı prosesin biotəmizləmə strategiyasına inteqrasiya üçün daha yaxşı və daha balanslı bir seçim olması ehtimalı var.

Alimlərin işi dairəvi iqtisadiyyat üçün texnikaların inkişaf etdirilməsi səylərinin bir hissəsini təşkil edir və ağır nəqliyyat kimi elektrikləşdirilməsi çətin olan sektorlar üçün bərpa olunan yanacaqların inkişaf etdirilməsi ehtiyacını həll edir.

Tədqiqatda iştirak edən eyni şöbənin tədqiqatçısı Montane izah etdi ki, tədqiqatçılar qəhvə dənələrinin hər bir hissəsindən istifadə etməklə “adətən az istifadə olunan tullantı məhsulunu müxtəlif enerji vektorlarına və bioəsaslı kimyəvi məhsullara çevirə və onun yığılması ilə əlaqəli ətraf mühitə təsirini azalda bilirlər”. Bu da öz növbəsində bioyanacaqların davamlı istehsalına yol açır.

Daha çox məlumat

Jorge F. Romero və digərləri, İşlənmiş qəhvə üyüdülmüş məhsullarının hərtərəfli qiymətləndirilməsi üçün miqyaslı ilkin emal kimi toplu heksan ekstraksiyasının sistematik qiymətləndirilməsi, Biokütlə və Bioenerji (2026). DOI: 10.1016/j.biombioe.2026.109467

Rovira i Virgil Universiteti tərəfindən təmin edilir