Na AGH pracują nad efektywnym wykorzystaniem odpadów z przemysłu spożywczego

Nie warto spisywać resztek na straty – czasem wystarczy je przetworzyć, żeby nabrały dużej wartości. Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie prowadzą badania, których celem jest efektywne wykorzystanie odpadów z przemysłu spożywczego.

Cukier, dżem wiśniowy, olej rzepakowy i piwo – to różnorodne produkty spożywcze, które prawie każdy często kupuje. Niestety, ich produkcja przyczynia się do generowania znacznych ilości odpadów, takich jak wytłoki buraczane, pestki wiśni, makuch rzepakowy czy szyszki chmielowe. Brak ich zagospodarowania jest sprzeczny z ideą gospodarki obiegu zamkniętego (GOZ). Pomysł na to, jak można by efektywnie zagospodarować te odpady, mają naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Chcą nie tylko je ograniczyć, ale pozyskać z nich biopaliwo oraz materiały do redukcji zanieczyszczeń.

Tego typu odpadów jest bardzo dużo, więc wszystkie duże zakłady przetwórstwa spożywczego mierzą się z tym problemem. Odpad spożywczy jest odpadem organicznym, a przede wszystkim bezpiecznym, ponieważ jest otrzymany z surowców, które nie powinny zawierać metali ciężkich i innych niepożądanych elementów, który może być źródłem cennych substancji – mówi o zaletach przetwarzania odpadów z przemysłu spożywczego prof. Aneta Magdziarz z Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH.

Głównym przedmiotem badań jej zespołu jest proces zgazowania odpadów z przemysłu spożywczego w obecności katalizatora w układzie kaskadowym. W procesie tym specjalnie przygotowany odpad biomasowy poddawany będzie działaniu pary wodnej lub/i ditlenku węgla w temperaturze 900–1000 stopni Celsjusza, prowadząc do otrzymania gazu syntezowego. Otrzymany gaz trafi następnie do kolejnego reaktora, w którym – dzięki zastosowaniu odpowiedniego katalizatora – poprawią się jego właściwości, a przede wszystkim zwiększy się ilość pozyskanego wodoru. Kaskadowość procesu polega na tym, że te dwa kolejne etapy będą przeprowadzane w oddzielnych układach reakcyjnych. Powstały syngaz zostanie wykorzystany jako paliwo lub do produkcji różnorodnych związków chemicznych, takich jak amoniak, aldehydy, alkohole, kwasy organiczne i inne.

Chociaż procesowi zgazowania można poddawać także inne odpady organiczne, to te wymienione powyżej zostały tak dobrane, by umożliwić uzyskanie jak największej ilości gazu syntezowego, ale także w pełni wykorzystać pozostałość stałą po procesie zgazowania. W ramach realizacji projektu zostaną opisanie reakcje chemiczne zachodzące podczas badanego procesu zgazowania katalitycznego, jak również zbadany zostanie wpływ parametrów procesu, tj. temperatura, czynnik zgazowujący oraz rodzaj katalizatora. Naukowcy mają nadzieję, że pozwoli to na zoptymalizowanie procesu przetwarzania odpadów spożywczych i uzyskiwania gazu oraz pozostałości stałej o jak najkorzystniejszych właściwościach fizykochemicznych.

Najistotniejszą część projektu stanowią badania pozostałości stałej po procesie zgazowania, a przede wszystkim jej waloryzacja w celu poprawy właściwości, takich jak powierzchnia właściwa, dobrze rozwinięta struktura porowata, z odpowiednią kombinacją mikroporów, mezoporów i makroporów, właściwości katalityczne, adsorpcyjne i zdolność wychwytu dwutlenku węgla. To priorytetowy cel projektu, który wychodzi naprzeciw wymaganiom idei zrównoważonego rozwoju. Uzyskana pozostałość będzie mogła znaleźć zastosowanie w wielu obszarach, np. w rolnictwie, ochronie środowiska, budownictwie, a nawet w przemyśle kosmetycznym, przez co stanie się materiałem o tzw. wartości dodanej.

Ten materiał, ta pozostałość po procesie, powinien mieć porowatą strukturę i tendencję do adsorpcji zanieczyszczeń. Dlatego naszym celem w kolejnym etapie będzie ulepszenie tych parametrów – wyjaśnia badaczka.

Jeżeli uda się uzyskać materiał o pożądanych właściwościach, będzie on mógł być stosowany zarówno do oczyszczania wody, jak i gazu. Takie zagospodarowanie pozostałości stałej po procesie zgazowania pozwoliłoby na wykorzystanie wszystkich produktów.

Zmniejszenie zanieczyszczeń wodnych i gazowych jest kluczowe dla zdrowia ekosystemów i ludności, a jednoczesne wykorzystanie pozostałości stałej procesu zgazowania oznaczałoby bardziej zrównoważony i efektywny model gospodarowania zasobami. Ponadto, zastosowanie materiałów węglowych w oczyszczaniu mogłoby prowadzić do innowacji w technologii adsorpcji, potencjalnie rozwijając nowe metody i materiały o jeszcze lepszych właściwościach. Podsumowując, uzyskanie materiału węglowego o pożądanych właściwościach adsorpcyjnych i jego wykorzystanie w oczyszczaniu wody i gazu jest obiecującym kierunkiem, który może znacząco przyczynić się do zrównoważonego rozwoju, ograniczenia ilości zanieczyszczeń oraz ochrony środowiska naturalnego.

źródło: AGH

Dyskusja (0 komentarzy)