कॉफ़ी हर साल अरबों बार बनाई जाती है, जिससे पीछे नम मैदानों के पहाड़ निकल जाते हैं जिन्हें आम तौर पर कूड़े से कुछ अधिक ही समझा जाता है। कुछ लोग खाद या बागवानी में दूसरा जीवन पाते हैं, लेकिन भारी मात्रा में संग्रहीत ऊर्जा होने के बावजूद अधिकांश हिस्सा या तो जला दिया जाता है या दफन कर दिया जाता है। समस्या वास्तव में कभी भी सामग्री नहीं रही है। ताज़ी फेंकी गई कॉफी के मैदानों में इतनी नमी होती है कि उन्हें व्यावहारिक ईंधन में परिवर्तित करने के लिए आमतौर पर लंबे समय तक सुखाने या अन्य ऊर्जा-गहन तैयारी की आवश्यकता होती है। दक्षिण कोरिया की एक शोध टीम ने अब एक अलग दृष्टिकोण प्रदर्शित किया है। पहले पानी हटाने के बजाय, उन्होंने दिखाया है कि नमी स्वयं रूपांतरण प्रक्रिया का हिस्सा बन सकती है, जिससे एक मिनट से कुछ अधिक समय में लकड़ी का कोयला जैसा ईंधन तैयार हो सकता है।
वैज्ञानिकों ने कॉफ़ी के मैदानों की नमी को एक समस्या से एक लाभ में बदल दिया है
प्रयुक्त कॉफी ग्राउंड ने वर्षों से रुचि आकर्षित की है क्योंकि उनमें मूल्यवान कार्बनिक यौगिक होते हैं और पकने के बाद अपेक्षाकृत उच्च ऊर्जा सामग्री बरकरार रहती है। फिर भी उनमें जल की मात्रा लगातार बाधा बनी हुई है।पारंपरिक तरीके में कुछ अतिरिक्त प्रक्रियाओं का उपयोग करके ईंधन या तेल निष्कर्षण में संसाधित होने से पहले अपशिष्ट पदार्थ को सुखाना शामिल है। उपरोक्त प्रक्रियाओं में समय और मेहनत लगती है, इस प्रकार बड़े पैमाने पर पुनर्चक्रण कई मामलों में अनाकर्षक हो जाता है।यह अध्ययन केमिकल इंजीनियरिंग जर्नल में प्रकाशित हुआ, जिसका शीर्षक है, ‘प्रक्रिया गहनता के लिए सुखाने-मुक्त लौ प्लाज्मा पायरोलिसिस के माध्यम से गीले खर्च किए गए कॉफी ग्राउंड को उच्च-कैलोरी बायोचार में तेजी से परिवर्तित करना‘, सुझाव देता है कि कोरिया इंस्टीट्यूट ऑफ जियोसाइंस एंड मिनरल रिसोर्सेज (KIGAM) के शोधकर्ताओं ने समस्या के लिए एक पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण चुना है। पानी की मात्रा को एक बाधा के रूप में देखने के बजाय जिसे पहले समाप्त किया जाना चाहिए, उन्होंने एक ऐसी प्रणाली बनाई है जो रूपांतरण की प्रक्रिया में इसका उपयोग करती है।
900°C प्लाज़्मा लौ 90 सेकंड में गीले कॉफी ग्राउंड को बदल देती है
यह तकनीक फ्लेम प्लाज़्मा पायरोलिसिस पर निर्भर करती है, एक ऐसी प्रक्रिया जो गीले कॉफ़ी ग्राउंड को प्लाज़्मा फ्लेम द्वारा उत्पन्न अत्यधिक उच्च तापमान पर उजागर करती है। लौ को संपीड़ित हवा के साथ तरलीकृत पेट्रोलियम गैस का उपयोग करके उत्पन्न किया जाता है, जिससे ऐसी स्थितियाँ बनती हैं जो लगभग 900°C तक पहुँच जाती हैं।सिस्टम के अंदर, फंसा हुआ पानी लगभग तुरंत गर्म हो जाता है। जैसे ही यह तेजी से भाप में परिवर्तित होता है, अनगिनत सूक्ष्म विस्फोटों के माध्यम से निकलने से पहले कॉफी के कणों पर दबाव बन जाता है। वे छोटे आंतरिक विस्फोट उल्लेखनीय गति से नमी को दूर करते हुए सामग्री की संरचना को तोड़ने में मदद करते हैं।पूरे उपचार में शुरू से अंत तक केवल लगभग 90 सेकंड का समय लगता है।
यह प्रक्रिया कॉफी के कचरे को ऊर्जा से भरपूर बायोचार में बदल देती है
एक बार जब प्रसंस्करण पूरा हो जाता है, तो जो बचता है वह मूल कॉफी कचरे से बहुत कम समानता रखता है। जैसे ही पानी बाहर निकलता है, मैदान अपने मूल द्रव्यमान का चार-पाँचवाँ हिस्सा खो देता है, जिससे सूखा, हल्का और अत्यधिक छिद्रपूर्ण बायोचार निकल जाता है। इसकी संरचना इसे ठोस ईंधन के रूप में उपयुक्त बनाती है, जबकि रूपांतरण से सामग्री के भीतर संग्रहीत उपयोगी ऊर्जा की मात्रा भी बढ़ जाती है।अनुसंधान टीम के अनुसार, तैयार बायोचार प्रति किलोग्राम लगभग 29 मेगाजूल का ताप मूल्य प्रदान करता है। यह इसे ईंधन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक कोयले और चारकोल के समान सामान्य श्रेणी में रखता है। यह प्रक्रिया मूल कॉफी कचरे के कैलोरी मान को लगभग एक तिहाई तक बढ़ा देती है, जिससे उस सामग्री का बेहतर उपयोग होता है जिसे अन्यथा त्याग दिया जाता।
विश्व का अधिकांश कॉफी कचरा अभी भी त्याग दिया जाता है
दुनिया भर में कॉफ़ी की खपत लगातार बढ़ रही है, जिससे ख़र्च की जाने वाली मात्रा में भी उतनी ही बड़ी वृद्धि हुई है। हर साल, विश्व स्तर पर लगभग 10 मिलियन टन प्रयुक्त कॉफी ग्राउंड उत्पन्न होते हैं। यद्यपि छोटी मात्रा का उपयोग खाद बनाने, मिट्टी सुधार या विशेषज्ञ उत्पादों के लिए किया जाता है, फिर भी अधिकांश भाग लैंडफिल साइटों में प्रवेश करता है या भस्मीकरण के माध्यम से नष्ट हो जाता है। इस कचरे से ऊर्जा पुनर्प्राप्त करने के व्यावहारिक तरीके खोजने से निपटान की मात्रा कम हो सकती है जबकि पहले से ही प्रचुर मात्रा में मौजूद संसाधन से मूल्य निकाला जा सकता है।
यह तकनीक अन्य गीले जैविक कचरे को भी ईंधन में बदल सकती है
शोधकर्ताओं का मानना है कि प्रौद्योगिकी कैफे और कॉफी कारखानों तक ही सीमित नहीं है। जैविक कचरे के कई रूप समान कठिनाइयाँ पेश करते हैं क्योंकि उनमें बड़ी मात्रा में पानी होता है। कई पारंपरिक ईंधन उत्पादन विधियों के व्यावहारिक होने से पहले खाद्य अपशिष्ट, कृषि अवशेष और सीवेज कीचड़ सभी को महंगा सुखाने की आवश्यकता होती है। चूंकि नई प्लाज्मा प्रक्रिया गीली सामग्रियों को सीधे संभालने में सक्षम प्रतीत होती है, इसलिए इसे संभावित रूप से जैविक अपशिष्ट धाराओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इससे छोटी, विकेन्द्रीकृत प्रणालियों की संभावना बढ़ जाती है जो व्यापक पूर्व-उपचार के बिना स्थानीय कचरे को उपयोग योग्य ठोस ईंधन में परिवर्तित करने में सक्षम हैं।शोध टीम का कहना है कि भविष्य का काम प्रक्रिया को परिष्कृत करने और यह आकलन करने पर केंद्रित होगा कि यह औद्योगिक पैमाने पर कैसा प्रदर्शन करता है। यदि वे प्रयास सफल साबित होते हैं, तो यह दृष्टिकोण उन सामग्रियों से ऊर्जा पुनर्प्राप्त करने के लिए एक और मार्ग प्रदान कर सकता है जो वर्तमान में महंगी हैं और प्रक्रिया करना मुश्किल है।
