Un gruppo di ricercatori coreani ha scoperto come trasformare i fondi di caffè in biocombustibile in appena 90 secondi. Una svolta per dire addio al carbone?
I fondi di caffè sono uno dei rifiuti organici più diffusi e più difficili da valorizzare per chi si occupa di gestione dei rifiuti. La loro composizione chimica, però, li rende candidati interessanti per diventare uno dei biocombustibili del futuro.
Per questo un gruppo di ricerca sudcoreano guidato da Taejun Park del KIGAM (Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ha preso 30 grammi di fondi di caffè umidi e li ha sottoposti a una fiamma al plasma a circa 900 gradi Celsius.
Il risultato dell’esperimento, pubblicato sul Chemical Engineering Journal, è stato la produzione in appena 90 secondi di un biochar poroso e privo di zolfo, con un potere calorifico simile a quello dell’antracite e quindi utilizzabile come combustibile solido. Un metodo che, se confermato su scala industriale, potrebbe rappresentare un passo importante per la gestione dei rifiuti organici e per la riduzione dell’uso del carbone.
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Cos’è il biochar e perché finora produrlo non conveniva
Il biochar è un materiale carbonioso che si ottiene attraverso la pirolisi, cioè riscaldando materia organica in assenza di ossigeno. Non si tratta di una novità assoluta: da anni la comunità scientifica studia come trasformare gli scarti vegetali in un materiale stabile, capace tra l’altro di trattenere il carbonio nel suolo per lunghi periodi.
Il problema, finora, è stato economico. Le biomasse umide come i fondi di caffè devono essere essiccate prima della pirolisi, e questa fase richiede tempo, impianti dedicati e molta energia. Per questo usare biomasse umide come alternativa al carbone fossile è sempre stato considerato un’equazione in perdita. I ricercatori del KIGAM potrebbero aver trovato una soluzione proprio partendo dai fondi di caffè.
L’«effetto popcorn» scoperto dai ricercatori coreani
Gli studiosi hanno provato a saltare l’essiccazione, sottoponendo i fondi di caffè umidi direttamente alla pirolisi con fiamma al plasma. Il risultato è stato sorprendente: l’acqua contenuta nelle particelle si comporta da acceleratore. Trasformandosi rapidamente in vapore, crea una pressione interna e piccole esplosioni che frammentano la biomassa dall’interno.
Questo meccanismo, soprannominato «effetto popcorn», genera una struttura porosa che accelera drasticamente la carbonizzazione.
I vantaggi non riguardano solo la velocità, ma anche la qualità del materiale. Secondo lo studio, il biochar ottenuto con questo procedimento contiene il triplo del carbonio rispetto a quello prodotto con il metodo standard e ha un potere calorifico superiore di circa un terzo, senza contenere zolfo. Caratteristiche che lo rendono più «pulito» di altri combustibili solidi.
È un rovesciamento di prospettiva. L’umidità della biomassa, finora considerata un ostacolo che fa salire i costi energetici del processo, diventa una risorsa per una produzione più rapida ed efficiente.
Le potenzialità della scoperta del KIGAM
Ogni anno nel mondo si producono circa 10 milioni di tonnellate di fondi di caffè, che per lo più finiscono in discarica o in processi di compostaggio di scarsa qualità. Con questa tecnologia, quegli scarti potrebbero diventare un’alternativa al carbone.
Il caffè, però, potrebbe essere solo l’inizio. Il gruppo del KIGAM ipotizza di applicare lo stesso procedimento ai residui agricoli, ai fanghi di depurazione e ai rifiuti alimentari, cioè a tutti i materiali che contengono acqua.
Il processo è stato finora testato solo in laboratorio e dovrà dimostrare di funzionare su scala industriale, ma apre prospettive interessanti per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
