Учёные из испанского Университета Ровира-и-Вирхили разработали технологию, которая позволяет эффективно извлекать масло из отработанной кофейной гущи для последующего производства биодизеля. Результаты исследования, опубликованные в журнале Biomass and Bioenergy, открывают путь к промышленной переработке одного из самых массовых пищевых отходов.
Ежегодно в мире производят около 10 млн тонн кофе, и основная часть зёрен после заваривания напитка превращается в отходы. При этом кофейный жмых содержит до 15% масел, что делает его перспективным сырьём для биотоплива.
Испанские исследователи подобрали оптимальные условия для экстракции масла с помощью растворителя н-гексана. Максимальный выход продукта достигается, если обрабатывать сухой жмых 60 минут при температуре 45°C, используя 35 мл растворителя на грамм сырья. Этот метод позволяет извлечь около 90% масла от объёма, получаемого лабораторным методом Сокслета, который слишком энергозатратен и медленен для промышленного применения.
Новый способ не только быстрее и экономичнее, но и даёт более чистый продукт – в полученном масле в восемь раз меньше примесей. Его жирнокислотный состав с преобладанием линолевой и пальмитиновой кислот полностью подходит для синтеза биодизеля. Другие технологии, которые тестировали учёные, – с применением ультразвука и микроволн, – не показали значимых преимуществ в качестве, эффективности и масштабируемости.
Ключевое достоинство нового подхода в том, что он сохраняет лигноцеллюлозную структуру жмыха. После извлечения масел твёрдый остаток можно перерабатывать дальше – в биоэтанол, молочную кислоту, биополимеры или компоненты для экологичного авиатоплива. Удаление жиров на первом этапе фактически служит предварительной подготовкой сырья, открывая доступ к целлюлозе для других реагентов.
Разработка соответствует принципам экономики замкнутого цикла, где отходы одного производства становятся ценным ресурсом для другого. Это особенно важно для создания возобновляемого топлива в секторах, которые трудно электрифицировать, например в грузовых перевозках.
