Tận dụng bã cà phê, mùn cưa tạo viên nén đốt cho lò hơi công nghiệp

Kinh tế tuần hoàn

25/01/2024

Coffuel - Viên nén sinh khối từ bã cà phê được tái chế từ những phụ phẩm công nghiệp và đem đến nguồn nguyên liệu xanh cho cộng đồng và xã hội. Dự án này của nhóm sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội được kỳ vọng có thể thay thế những nguồn nhiên liệu đốt từ than đá, khí gas hiện nay.

Ý tưởng thực hiện dự án được bắt nguồn từ chuyến đi thực tế đến Đăk Lăk, Tây Nguyên của 1 nhóm bạn sinh viên. Sau khi được tận mắt chứng kiến hành trình đi từ trái cà phê cho đến sản phẩm cuối cùng tới tay người tiêu dùng, nhóm sinh viên nhận thấy sự vất vả, tần tảo của người nông dân và vấn đề lãng phí trong sản xuất.

Dự án Coffuel đã ra đời và đưa ra ý tưởng sáng tạo tận dụng bã cà phê và mùn cưa để chế tạo viên nén đốt, thay thế than đá, gỗ củi và khí gas trong lò hơi công nghiệp.

Nhóm nghiên cứu cho biết: "Việc sử dụng viên nén bằng bã cà phê giúp giảm thiểu tác hại xấu cho môi trường và chi phí bảo trì của lò hơi. Giải pháp này vừa tái chế những phụ phẩm công nghiệp, vừa đem đến nguồn nguyên liệu xanh cho cộng đồng và xã hội. Nguồn nhiên liệu đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng cao, mang tính bền vững và ổn định lâu dài."

Viên nén có hiệu suất bằng 120% so với viên nén gỗ và tro đốt

Nhóm nghiên cứu đã thu gom bã từ các nhà máy chế biến cà phê và mùn cưa từ xưởng sản xuất đồ gỗ. Bã cà phê được đem xử lý mùi, loại bỏ một phần tinh dầu thừa và các vụn không đạt chuẩn kích thước. Mùn cưa được sàng lọc để phù hợp về kích thước, độ sạch và độ ẩm. Nguyên liệu được đưa vào hệ thống sấy trục buồng quay công nghiệp để đưa về độ ẩm khoảng 8-10%.

Sau giai đoạn sấy là quá trình phối trộn tỷ lệ 50 - 55% bã cà phê, 42 - 44% mùn cưa, đem gia nhiệt để hỗn hợp giữ được độ ẩm phù hợp, tránh ẩm mốc. Nhiệt độ duy trì mức 75 - 80 độ nhằm làm chảy hợp chất tannin trong bã cà phê, kết hợp với hàm lượng cao lignin của mùn cưa sẽ hình thành chất kết dính tự nhiên.

Viên nén sinh khối từ bã cafe do nhóm Coffuel thực hiện. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Tiếp theo là giai đoạn phối trộn tỷ lệ 50 - 55% bã cà phê và 42 - 44% mùn cưa, sau đó gia nhiệt hỗn hợp để đạt độ ẩm phù hợp và tránh ẩm mốc. Nhiệt độ được duy trì ở mức 75 - 80 độ C để làm chảy hợp chất tannin trong bã cà phê và kết hợp với lignin có hàm lượng cao trong mùn cưa để tạo ra chất kết dính tự nhiên. Cuối cùng, nguyên liệu được ép áp suất lớn và ép viên bằng khuôn ép, điều chỉnh áp lực ép để tạo ra viên nén dạng công nghiệp hoặc dân dụng. Viên nén này có hiệu suất bằng 120% so với viên nén gỗ và giảm đến 90% lượng tro đốt so với than đá truyền thống.

Khả năng thương mại hoá cao

Theo nhóm nghiên cứu, Coffuel tiên phong trong việc chế tạo viên nén sinh khối từ bã cà phê. Sản phẩm không có đối thủ trực tiếp, nhưng gián tiếp cạnh tranh với viên nén gỗ, trấu,... Coffuel có 2 dòng sản phẩm chính: Nguyên liệu đốt cho doanh nghiệp sử dụng dây chuyền lò hơi được áp dụng rộng rãi trong các ngành hóa chất, thực phẩm, dệt may,... và sản phẩm nguyên liệu dân dụng. Hiện nay, nhóm đã có những đơn hàng thử nghiệm đầu tiên.

PGS.TS Nguyễn Phong Điền, Phó Giám đốc Đại học Bách khoa Hà Nội, đánh giá cao ý tưởng, đưa ra các giải pháp có lợi cho cộng đồng. Đây cũng là hướng nghiên cứu triển vọng đưa sản phẩm thương mại hóa.

Dự án Coffuel giành giải quán quân trong cuộc thi về khởi nghiệp công nghệ. (Ảnh: Vnexpress.net)

Với kết quả này, Chế tạo viên nén từ bã cà phê làm chất đốt (Dự án Coffuel) của các sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội đã giành giải Quán quân cuộc thi Cuộc thi Sáng tạo khởi nghiệp công nghệ HUST (Techstart 2023). Công trình này hứa hẹn mang lại hiệu quả tích cực trong việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng tiềm năng từ bã cà phê, đồng thời đóng góp vào việc giảm thiểu sử dụng than đá và gỗ củi, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Anh Thư

Tags: