咖啡渣和塑料用于碳捕获

2025 年 12 月 2 日
CSN员工

沙迦大学的研究人员已获得一项创新工艺的专利,该工艺可将咖啡渣和塑料废料转化为高效的碳捕获吸附剂。这有望为工业二氧化碳排放提供可持续的解决方案。

沙迦大学的研究人员获得了一项重要的专利,该专利涉及一种创新的碳捕获技术,旨在拦截工业源排放的二氧化碳 (CO₂),防止其逸散到大气中。

这项突破性技术利用一种独特的工艺,将两种常见的废弃物——咖啡渣(SCG)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,一种广泛使用的消费塑料)——重新利用。它们可以制成一种高效的二氧化碳吸附材料。该工艺采用氢氧化钾(KOH)作为化学活化剂,合成具有多孔结构的活性炭,能够高效吸附二氧化碳分子,从而在减少温室气体排放和解决废物管理方面展现出双重环境效益。

该专利方法于今年 3 月提交申请,最近公布,它采用共热解技术,使 SCG 和 PET 与 KOH 在受控温度下进行热处理,尤其是在 700°C 以下。

根据专利文件中的详细规格,这种环保型活化温度制备的活性炭具有卓越的二氧化碳吸附能力,在0°C和1巴压力下,其二氧化碳吸附量超过8毫摩尔/克。如此优异的性能使该技术成为极具工业应用前景的候选材料,为减少传统上难以脱碳行业的二氧化碳排放提供了一种高效工具。

这项创新的核心优势之一在于其循环经济模式。全球每年约有800万吨废弃咖啡渣被丢弃,其中大部分最终被填埋,并在那里产生甲烷——一种强效温室气体。该技术通过将这种丰富的废弃物转化为宝贵资源,不仅可以减少填埋场的排放,还可以替代原本需要新鲜开采的原材料。结合PET塑料废弃物的回收利用,该方案构成了一个综合解决方案,将环境友好的碳捕获与可持续的废弃物资源化利用相结合。

该技术的主要发明人海夫·阿尔乔马德博士强调了将日常废弃物(例如星巴克咖啡杯或废弃塑料瓶)转化为应对气候变化的关键资源的巨大潜力。他的愿景不仅限于减少排放,更着眼于构建一种将工业副产品和废弃物重新构想为可持续循环投入的模式。

因其在可持续能源领域的专业知识而闻名的共同发明人 Chaouki Ghenai 教授强调了该方法的经济和社会效益,由于其原材料的广泛可用性和价格低廉,该方法提供了一种低成本的替代方案,使其能够被世界各地的各个行业所采用。

通过此工艺生产的活性炭用途广泛。除了二氧化碳捕集外,其高比表面积和高效性能使其适用于水净化、空气过滤、化学加工和能源系统等领域。尤其值得一提的是,面临日益严格的环境法规的行业可以利用这项技术来处理化石燃料燃烧或垃圾焚烧产生的废气,从而在降低运营成本的同时达到合规要求。

随着大气中二氧化碳浓度不断上升,应对气候变化的紧迫性日益凸显,而这项已获专利的创新技术为我们提供了充满希望的途径。它将技术进步与切实可行的可持续发展措施相结合,从而拓展了工业脱碳的工具箱。沙迦大学的研究人员预计,该方法的应用不仅能够改善空气和水质,还能显著减少工业碳足迹,从而加强环境保护工作。

展望未来,学术研究人员、行业领袖和政策制定者之间的合作对于有效推广此类技术至关重要。这项创新技术具有良好的经济可行性和生态效益,有望得到广泛应用,并可能为实现全球气候目标做出实质性贡献。