研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)處理的咖啡廢渣和基于咖啡的生物炭都能有效吸附污染水中的鉛、銅和鋅。

拉夫堡大學(xué)的研究人員證明，日常的咖啡廢料在凈化污染水方面能發(fā)揮強大的作用。兩項新研究揭示了用過的咖啡渣如何去除鉛、銅和鋅等有毒重金屬。該研究強調(diào)了一種低成本、可持續(xù)的方法，將一種常見的廢棄物轉(zhuǎn)化為寶貴的環(huán)境治理工具。

這些發(fā)現(xiàn)正值全球咖啡消費量持續(xù)上升之際。在2021-22年度，全球消費了超過1.76億袋（每袋60公斤）咖啡。如此巨大的需求產(chǎn)生了大量的廢棄咖啡渣，其中大部分最終被填埋。

研究人員沒有丟棄這些廢料，而是探索了它們?nèi)绾螏椭鉀Q水污染問題。

變廢料為過濾器

用過的咖啡渣含有疏松多孔的植物性結(jié)構(gòu)，易于捕獲金屬離子。這一特性使其成為水過濾的理想候選材料。

在其中一項研究中，研究人員加熱了從拉夫堡大學(xué)愛德華·赫伯特大樓自助餐廳收集的廢棄咖啡渣。他們與印度巴納拉斯印度大學(xué)的合作者共同進(jìn)行了研究。

加熱咖啡渣產(chǎn)生了生物炭，這是一種以其吸附能力著稱的富碳材料。

通過優(yōu)化加熱溫度和時間，研究團(tuán)隊取得了顯著成果。這種基于咖啡的生物炭去除了污染水中高達(dá)98%的鉛。每克生物炭最多可吸附4.9毫克的鉛。

第一項研究的首席研究員莫妮卡·馬哈詹博士表示："這項工作展示了如何將廢棄咖啡渣這樣的日常廢棄物，轉(zhuǎn)化為高價值、可持續(xù)的吸附劑，用于去除水中的有毒金屬。"她補充道："通過優(yōu)化分解條件，我們能夠顯著提高材料的性能，同時保持過程的低成本和環(huán)境友好性。"

未經(jīng)處理的咖啡渣同樣有效

第二項研究側(cè)重于簡單性。研究人員測試了未經(jīng)處理的咖啡廢渣是否能在不進(jìn)行額外加工的情況下凈化水質(zhì)。

他們發(fā)現(xiàn)，在金屬濃度較低的情況下，未經(jīng)處理的咖啡渣能有效去除銅和鋅。

這種方法減少了能源消耗和加工成本，使其對大規(guī)模應(yīng)用具有吸引力。

該團(tuán)隊還測試了混合材料。他們將咖啡廢渣與稻殼結(jié)合，以提高在較高污染水平下的處理性能。實驗考察了接觸時間、吸附劑類型和金屬濃度。

結(jié)果顯示，超過96%的金屬可以被去除。

未經(jīng)處理的咖啡廢渣在較低濃度下表現(xiàn)最佳。而咖啡渣與稻殼的混合物在銅和鋅濃度較高時效果更好。

第二項研究的首席研究員巴斯瑪·布什拉博士說："我們的研究表明，我們通常視為廢物的東西，比如用過的咖啡渣，實際上可以成為應(yīng)對環(huán)境污染的強大材料。"她補充道："通過將廢物轉(zhuǎn)化為吸附材料，我們不僅可以減輕填埋場的負(fù)擔(dān)，還可以創(chuàng)造出負(fù)擔(dān)得起的材料來清除污染物。"

該研究強調(diào)了咖啡廢料如何支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)實踐。這種材料廉價、豐富且在全球范圍內(nèi)廣泛可得。

拉夫堡大學(xué)多孔介質(zhì)領(lǐng)域的高級講師迪甘塔·B·達(dá)斯博士強調(diào)了其更廣泛的影響。他說："他們付出了巨大的努力來取得這些成果，并表明咖啡廢料根本不是廢物——它可以轉(zhuǎn)化為高價值的材料，增強我們?nèi)粘；顒又械牟牧涎h(huán)性，并清潔環(huán)境。"

研究表明，基于咖啡的過濾器有望擴(kuò)大規(guī)模，用于現(xiàn)實世界的水處理。該方法為應(yīng)對重金屬污染同時減少廢物提供了一個環(huán)保選擇。

該研究發(fā)表在《生物質(zhì)與生物能源》和《清潔技術(shù)》期刊上。

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