Исследователи превращают кофейные и пластиковые отходы в решение проблемы климата

Исследователи из Университета Шарджи запатентовали новаторскую технологию, предназначенную для улавливания углекислого газа (CO₂) в промышленных процессах до его выброса в атмосферу.

Патент , поданный в марте 2025 года и опубликованный в августе, описывает новый и весьма подробный метод с многообещающим потенциалом снижения загрязнения окружающей среды, промышленных выбросов и антропогенного CO₂.

Этот инновационный подход основан на использовании смеси кофейной гущи (SCG) , полиэтилентерефталата (ПЭТ), распространённого пластика, используемого для упаковки, и гидроксида калия , сильного щелочного химиката. Вместе эти компоненты образуют эффективный материал для адсорбции CO₂.

По оценкам, ежегодно во всем мире выбрасывается около 8 миллионов тонн кофейной гущи , большая часть которой попадает на свалки, где выделяет метан и другие парниковые газы. Новый метод, повторно используя эти отходы, не только улавливает CO₂, но и способствует устойчивому управлению отходами.

ПЭТ, представитель семейства полиэфиров, широко используется в потребительской упаковке, а гидроксид калия служит мощным активатором в этом процессе, повышая способность материала улавливать углерод.

Этот патент знаменует собой значительный шаг вперед в разработке экологически чистых технологий, направленных на смягчение последствий изменения климата.

Доктор Хайф Альйомард, ведущий изобретатель недавно запатентованной технологии улавливания CO₂, заметил:
«То, что начинается с кофейного стаканчика Starbucks и выброшенной пластиковой бутылки из-под воды, может стать мощным инструментом в борьбе с изменением климата благодаря производству активированного угля».

Доктор Альжомард объяснил, что нововведение основано на производстве активированного угля путем совместного пиролиза кофейной гущи и пластиковых отходов полиэтилентерефталата с использованием гидроксида калия (KOH) в качестве активирующего агента.

Процесс происходит при экологически безопасной температуре активации 600 ° C , предлагая устойчивое решение, которое способствует как валоризации отходов, так и смягчению последствий изменения климата . 

Она подчеркнула, что патент представляет собой важные выводы в области синтеза активированного угля из отходов, подчеркивая эффективность химической активации , важность площади поверхности и структуры пор , а также подход «отходы в ресурсы» , лежащий в основе технологии.

«Это изобретение позволяет перерабатывать два распространённых вида отходов — кофе и пластик — в высокоэффективный адсорбент», — сказал доктор Альжомард. «Полученный активированный уголь демонстрирует высокий потенциал для улавливания CO₂ из энергетических систем, работающих на ископаемом топливе, способствуя снижению загрязнения воздуха».

Изобретатели сообщают, что их метод позволяет получать активированный уголь с высокой адсорбционной способностью по CO₂ , что делает его пригодным для промышленного применения. Они также подчеркивают низкую себестоимость производства благодаря доступности и доступности сырья .

Соавтор изобретения профессор Чауки Генай , специалист по устойчивой и возобновляемой энергетике в Университете Шарджи, добавил: «Данное изобретение иллюстрирует принципы круговой экономики, объединяя потоки отходов для двойной валоризации и переработки в ценные продукты».

«Переработка кофейной гущи и пластиковых отходов в высококачественный активированный уголь даёт экономические, социальные и экологические преимущества », — сказал он. «Благодаря карбонизации и химической активации мы устраняем необходимость захоронения этих материалов на свалках, защищая окружающую среду от их вредного воздействия».

Подводя итог значимости новой запатентованной технологии, профессор Чауки Генай подчеркнул её широкий потенциал в различных отраслях промышленности. Он особо выделил области применения в области очистки воды и воздуха , пищевой промышленности , химического машиностроения и энергетических систем , позиционируя изобретение как универсальное и устойчивое решение.

После того, как патент будет внедрен в промышленное производство, исследователи уверены в его способности удалять загрязняющие вещества и вещества в самых разных условиях. Эти области применения включают способность технологии эффективно удалять загрязняющие вещества и вещества в широком спектре процессов очистки воды.

Изобретатели перечислили ряд промышленных операций, в которых могут быть использованы их изобретения, например, очистка газа, фильтрация питьевой воды, очистка грунтовых вод, очистка технической и питательной воды котлов, а также системы очистки бассейнов, аквариумов, сточных вод и канализации.

Помимо очистки воды и воздуха, изобретатели ожидают найти важные применения в энергетическом секторе, включая рекуперацию растворителей, очистку природного газа, очистку дымовых газов на мусоросжигательных заводах, очистку отработанного воздуха, очистку технологического газа, удаление загрязняющих веществ и контроль выбросов.

В совокупности эти возможности позиционируют технологию как универсальное решение для снижения воздействия на окружающую среду в различных отраслях промышленности.

В патенте углекислый газ (CO₂ ) описывается как один из основных парниковых газов, способствующих глобальному потеплению и изменению климата. В патенте предупреждается, что повышение уровня CO₂ в атмосфере представляет серьёзную угрозу как для окружающей среды, так и для здоровья человека.

«Существует острая необходимость в эффективных и устойчивых технологиях для улавливания и сокращения выбросов CO₂ из таких источников, как сжигание ископаемого топлива, промышленные процессы и производство электроэнергии», — говорится в документе.

Источник: https://www.eurekalert.org/news-releases/1100840