プラズマ熱分解技術の画期的な進歩により、湿った使用済み廃棄物を前乾燥なしで石炭グレードのバイオ炭に変換することが可能になり、分散型廃棄物発電システムへの道が開かれた。

 

 

世界中で何百万人もの人々がエネルギー補給のためにコーヒーを飲んでいる。韓国の研究者たちは、コーヒーを燃料として捉えるという概念に新たな意味を与えた。

 

 

韓国地質鉱物資源研究院（KIGAM）の研究チームは、湿ったコーヒーかすを高品質の石炭のような燃料に変換する方法を報告した。化学工学ジャーナルに掲載されたこのプロセスは、開始から完了までわずか90秒で完了する。研究者らによると、最終生成物は従来の木炭に匹敵する燃料性能を持つという。

 

 

 

世界では毎年約1000万トンのコーヒーかすが発生している。そのほとんどは埋め立て処分されるか、焼却処分される。使用済みのコーヒーかすは発熱量が高いため、多くのエネルギーを蓄えている。しかし、水分含有量が高いため、バイオ燃料として利用するには、まず長時間の乾燥工程や油の抽出が必要となる。

 

 

 

しかし、KIGAMの研究者たちは前乾燥工程を省略した。その代わりに、水分を利用して反応を促進し、固体燃料の品質を向上させる方法を開発した。

 

 

フレームプラズマ熱分解と呼ばれるこの新しい技術では、研究者たちは水分含有量約55％のコーヒーかすを原料とする。液化石油ガスと圧縮空気を燃焼させることでプラズマ炎を発生させ、900℃もの高温プラズマを生成するとともに、コーヒーかすに強大な圧力をかける。

 

 

加圧された熱によって水分が急速に蒸発し、コーヒーかすの中で数百もの小さな爆発が起こり、コーヒーかすの質量が83.3%減少し、乾燥した多孔質のバイオ炭へと変化する。これらすべてがわずか90秒以内に起こる。

 

 

このプロセスにより、コーヒーかすの発熱量は約33%増加する。得られたバイオ炭の発熱量は1キログラムあたり29メガジュールで、石炭に匹敵する。

 

 

プレスリリースによると、この新しいプロセスは、食品廃棄物、下水汚泥、農業残渣など、あらゆる高水分有機廃棄物に適用できるとのことだ。「私たちは、この技術を様々な種類の高水分有機廃棄物に拡大し、工業規模での商業化に向けてプロセスをさらに最適化していく予定です」と、この研究の筆頭著者であるパク・テジュン氏は述べている。