La tecnologia al plasma trasforma il caffè in combustibile rinnovabile

I fondi di caffè sono da tempo considerati una grande potenziale fonte di energia verde, ma il loro utilizzo su larga scala ha finora incontrato un serio ostacolo tecnico. Il problema principale è il loro elevato contenuto di umidità. I processi tradizionali per convertirli in combustibile richiedono una pre-essiccazione prolungata, che consuma così tanta energia da rendere l'intero processo economicamente non sostenibile.

I ricercatori dell'Istituto sudcoreano di geoscienze e risorse minerarie (KIGAM) hanno risolto con successo questo problema grazie a un nuovo processo, presentato sulla rivista scientifica Chemical Engineering Journal. La chiave del successo risiede in una tecnologia chiamata pirolisi al plasma di fiamma. Questo sistema consente la lavorazione diretta della biomassa, che contiene circa il 55% di umidità, a pressione atmosferica. Il dispositivo utilizza fiamme di plasma con temperature comprese tra 800 °C e 900 °C, generate dalla combustione di gas di petrolio liquefatto e aria compressa.

A causa del calore estremamente elevato, l'umidità presente all'interno delle particelle di caffè evapora istantaneamente. La pressione risultante provoca microesplosioni. Queste esplosioni accelerano la carbonizzazione e creano una struttura estremamente porosa del materiale. L'umidità non è più un ostacolo, ma diventa un mezzo di attivazione che accelera le reazioni chimiche e migliora la qualità finale del prodotto o del combustibile.

In condizioni ottimizzate, l'intera conversione richiede solo 90 secondi e la massa del materiale si riduce dell'83,3%. Il combustibile ottenuto, grazie alla sua elevata porosità e al suo potere calorifico, è adatto sia alla produzione di combustibili solidi rinnovabili di alta qualità, sia alla realizzazione di materiali carboniosi avanzati per l'industria.

Il vantaggio di questo dispositivo compatto è che risulta ideale anche per sistemi decentralizzati. Invece di trasportare a caro prezzo rifiuti pesanti e umidi verso grandi centri di trattamento, queste unità al plasma potrebbero essere collocate direttamente accanto a fonti di rifiuti più grandi, come torrefattori industriali o centri di raccolta. Oltre al caffè, la tecnologia FPP è adatta anche ad altri tipi di rifiuti organici con un elevato contenuto di umidità, inclusi scarti alimentari e residui agricoli.

È importante sottolineare che il sistema al plasma richiede comunque combustibili fossili per funzionare. Pertanto, in pratica, sarà necessario calcolare con precisione l'impronta di carbonio complessiva e il bilancio energetico per confermare la sostenibilità a lungo termine del progetto.