ПЕРМЬ, 5 июня. /ТАСС/. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали способ очистки воды от тяжелых металлов и нефтепродуктов с помощью сорбентов из кофейной гущи. Их свойства сопоставимы с промышленно произведенным активированным углем, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
"Кофейные отходы обладают рядом положительных свойств. Их химический состав схож с минеральными азотными удобрениями, что способствует формированию корней, стебля, листвы и ускоряет рост растений. Несмотря на возможность применения кофейной гущи в качестве органоминерального удобрения и в других областях, на сегодняшний день в целом ее вторичное использование составляет не более 10-15%. Перспективное направление утилизации углеродсодержащих растительных отходов - получение на их основе сорбентов, предназначенных для решения экологических проблем", - сообщила магистрант кафедры "Охрана окружающей среды" ПНИПУ Валерия Швалева.
По словам ученых, углеродные сорбенты поглощают вредные вещества из воздуха и жидкостей благодаря своей пористой структуре. Для этого сырье превращают в уголь при температуре 500-600 градусов Цельсия, а затем обрабатывают водяным паром или химическими реагентами при температуре 800-900 градусов Цельсия, чтобы активировать карбонизаты. Сырьем для таких "очистителей" могут служить древесные материалы, сельскохозяйственные отходы (скорлупа орехов, косточки фруктов) и даже кофейная гуща.
"Кофейные отходы, прошедшие предварительную обработку, обладают высокой сорбционной способностью и обеспечивают эффективность очистки от железа, меди и нефтепродуктов. Однако традиционный, двухстадийный способ изготовления сорбентов требует энергетических, временных и серьезный денежных затрат, поскольку во время карбонизации приходится нагревать сырье и использовать дополнительное оборудование. В нашей работе мы экспериментировали с отходами кофейной гущи, которые не подвергались предварительной обработке, чтобы проверить, можно ли создать из них эффективный сорбент при помощи менее затратной технологии", - рассказала старший преподаватель кафедры "Охрана окружающей среды" ПНИПУ кандидат технических наук Анна Ардуанова.
Эксперимент исследователей
Для создания нового сорбента исследователи соединили кофейные отходы с реагентом-активатором - гидроксидом калия, который нужен для ускорения разложения сырья и улучшения качества продукта. После смесь подвергали пиролизу при температуре 800 градусов Цельсия и определили, какое количество реагента наилучшим образом влияет на формирование пористой структуры и адсорбционные свойства гущи. "Выявлено, что при массовом отношении отход: активатор = 10:1 получается углеродный сорбент, близкий по свойствам к известным маркам сорбентов, часто применяемых для очистки окружающей среды. Это говорит о том, что он соответствует общим стандартам и есть высокий потенциал использования кофейных отходов в качестве сорбента в промышленности", - добавила профессор кафедры "Охрана окружающей среды" ПНИПУ Ирина Глушанкова.
Исследование пермских ученых показало, что из кофейной гущи возможно создавать более дешевые сорбенты для фильтрации воздуха и сточных вод. Результаты работы исследователей опубликованы в сборнике конференции "Химия. Экология. Урбанистика" за 2025 год. Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030".
