Pesquisadores coreanos criam sistema que converte borras de café úmidas em biocarvão em 90 segundos

Pesquisadores do Instituto Coreano de Geociências e Recursos Minerais desenvolveram um sistema capaz de converter borras de café úmidas em biocarvão de alto valor energético em apenas 90 segundos. A tecnologia, detalhada no Journal of Chemical Engineering, utiliza plasma para transformar o resíduo orgânico em um material com desempenho similar ao carvão antracite, eliminando a necessidade de secagem prévia da biomassa.

O funcionamento da pirólise por plasma

O método, denominado Flame Plasma Pyrolysis, opera por meio de chamas de plasma geradas pela combinação de ar comprimido e gás licuado de petróleo. O sistema atinge temperaturas entre 799 °C e 899 °C, permitindo que resíduos úmidos sejam processados diretamente.

A eficiência do processo reside na gestão da umidade. Em vez de ser um obstáculo, a água presente nas partículas de café é convertida rapidamente em vapor, gerando uma pressão interna que cria microfissuras na estrutura do material. Esse fenômeno, descrito como um efeito de "balão", fragmenta a biomassa e abre poros, o que acelera a carbonização.

Ganho de eficiência e desempenho energético

A velocidade de conversão representa um avanço significativo em relação a métodos tradicionais. Enquanto a torrefação demanda ao menos 30 minutos e a carbonização hidrotermal pode levar de uma a seis horas, o novo sistema completa a tarefa em menos de dois minutos, sem exigir dispositivos de plasma com alto consumo de energia elétrica.

O material resultante apresenta melhorias substanciais em suas propriedades físicas e químicas:

• Poder calorífico: Atingiu 29,0 MJ/kg, superando em 33% a capacidade das borras não tratadas.
• Teor de carbono fixo: Saltou de 15,6% para 46,2%.
• Emissões: O processo removeu totalmente os compostos de enxofre, reduzindo a potencial emissão de dióxido de enxofre na combustão, além de gerar menos alcatrão e fumaça que tratamentos convencionais.

Aplicações industriais e sustentabilidade

Devido ao aumento da área superficial e à alta porosidade, o biocarvão de café possui viabilidade para a produção de carvão ativado, além de aplicações em adsorção industrial e filtros.

Embora o estudo tenha focado em resíduos de café, Taejun Park, autor principal da pesquisa, indica que a tecnologia pode ser expandida para outros materiais com alta umidade, como lodos de estações de tratamento de água, restos agrícolas e resíduos alimentares, transformando o descarte orgânico em fonte de energia e carbono.