咖啡渣做的汽油


生物燃油大行其道,现在,连咖啡渣都可以拿来做汽油了。

以植物为原料来生产柴油机使用的燃料已经不是什么新鲜事了。事实上,在德国人Rudolph Diesel发明引擎的19世纪后期,他就有进行了以纯花生油为燃料的早期尝试。随后,原油由于它使用更方便,也更便宜,成为了柴油机燃料的主要来源。现在新形式的生物燃料又要改变这一格局。最新加入到制作生物燃料的原料来自于一种风靡世界的饮料的残留物--咖啡。

生物燃料现在变得越来越流行。在美国,明尼苏达州颁布了一项法令:即所有该州内销售的柴油中要含有2%的生物燃料(其中的大部分来自于该州种植大豆的农民生产的作物)。在公共交通和私人汽车以及在一些国家的火车使用的燃料中,也可以看到生物燃料混合到汽油中使用的情况。飞机引擎制造商也在尝试将生物燃料混合到航空燃料中作为飞机的动力燃料。由于生物柴油的原料都是来自与植物,而植物本身就会转化为二氧化碳,所以这样的话使用生物燃料的碳排放相对来讲比使用化石燃料的碳排放要小。

咖啡也是一种植物作物。但是通常,当咖啡豆被磨成粉末然后做成饮料之后,咖啡的残渣往往被扔掉或者被仍在花园中做了肥料。位于里诺市的内华达大学的Narasimharao Kondamudi, Susanta Mohapatra 和 Manoranjan Misra发现,咖啡渣可以比较容易的被转化为自身重量10%-15%的生物燃料。除此之外,当咖啡渣生产出的燃料在引擎内燃烧后不会产生刺激性的气味--仅仅有一点咖啡的味道。一些由食用油制造出来的生物燃料在汽车引擎燃烧后会排放出一种快餐店的混合味道。在燃料油被萃取出来之后,剩下的咖啡渣仍然可以用来作为肥料。

这些研究人员从2年前就开始着手这项工作了。Misra博士非常喜欢和咖啡,有一次把一杯未喝完的咖啡留到了第二天,第二天发现咖啡的表面覆盖有一层油状的薄膜,由于他当时正好在研究生物燃油,他便号召同事一起来探究咖啡作为生物燃料的可行性。而附近的星巴克咖啡厅也很乐意与提供咖啡渣来帮助他们的研究。

他们发现,咖啡渣为原料生产的燃料品质和市场上最好的生物燃料品质一样优良。但是不像大豆或者其他的植物燃料,生产咖啡燃料不会占用本来应该用作食物的作物和土地。

未经处理的纯植物油,例如Diesel先生使用的花生油,通常都有很高的粘性,使用这样的燃料需要将引擎进行一些改造。柴油粘性更低而且直接可以被引擎使用,通常不需要或者只需要做很小的改动。对咖啡燃料的萃取工作和对其他植物油的萃取差不多。它需要进行一个被称作"酯交换"的过程,就是在催化剂的作用下,将咖啡渣与乙醇进行反应。

研究人员使用的方法是将咖啡渣隔夜使其干燥,然后放入一些常见的化学溶剂中,例如正己烷、乙醚和二氯甲烷,来溶解咖啡渣中的油类成分。然后将咖啡渣过滤,萃取出溶剂(溶剂可被用到下次的溶解过程中)。剩下的油经过碱的处理以除掉游离的脂肪酸(就像肥皂清洁的原理一样)。然后将处理后的油加热到100摄氏度以完全除掉水分,再用甲醇和催化剂处理,便会发生酯交换反应了。之后将其冷却至常温,静止一会,生物燃油就浮上表面了,底部会留下一层甘油。除掉这层甘油,剩下的就是纯净的没有杂质的咖啡燃油了。

尽管有些人想在家里使用食物残渣和回收的烹饪油来自制燃料,然而咖啡燃料看起来更适合被大规模的生产。Misra博士说生产1升的生物燃料需要5-7公斤的咖啡残渣,视不同咖啡的含油量不同而有差别。在他们的实验室,他的团队建起了一个一天能生产1加仑生物燃料的生产设备,大概每天要使用19-26公斤咖啡渣。研究人员估计,如果建造一个中型的燃料生产设备的话,那么所生产每加仑燃料中所包含的建设成本费用大约是1美元。

如果有某个机构能够从咖啡生产线和餐厅收购大量咖啡渣的话,进行商业化的咖啡燃料制造是可行的。这个行业的前景是广阔的:美国农业部的一份报告表示,每年全世界要消费超过700万吨咖啡,这意味着这些咖啡的残渣可以生产3.4亿加仑生物柴油。也许有一天,来一杯咖啡,也可以给你的车子加满油。


来源:网易探索

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