渣渣逆襲成清潔燃料

沈川

聽(tīng)過(guò)汽油車、柴油車和電動(dòng)車，你未必聽(tīng)過(guò)“咖啡車”。這可不是那種賣飲料的移動(dòng)咖啡車，而是以“咖啡”為燃料驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的車。全球每年約產(chǎn)咖啡豆800萬(wàn) 噸，制成的咖啡超過(guò)6000億杯，深受人們喜愛(ài)。然而， 咖啡渣的碳排量并不低，且作為垃圾處理要花費(fèi)不少 銀子。英國(guó)創(chuàng)新企業(yè)“生物豆”動(dòng)上了咖啡渣的腦筋， 索性將其回收加工，制成生物燃料，這祥不僅可以為家 庭供暖，甚至還能部分替代汽油，成為驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的 新型清潔能源。這不，英國(guó)倫敦衍頭的個(gè)少公交車已經(jīng) “喝”上“咖啡油”，在路上暢快地行駛。

咖啡渣含油量可與油菜籽媲美

曾就讀于英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的亞瑟·凱恩（ Arthur Kay），今年29歲。他在校期間曾想設(shè)計(jì)一種咖啡烘焙工坊，利用工坊自身產(chǎn)生的垃圾作為能量來(lái)源。在研究過(guò)程中，他偶然發(fā)現(xiàn)，咖啡渣的含油量高達(dá)20%，足以與油菜籽等生物燃料的原料相媲美。盡管英國(guó)人以喝茶聞名，但其消費(fèi)的咖啡總量也不容小覷，英國(guó)每年產(chǎn)生約50萬(wàn)噸咖啡渣，它們被填埋后會(huì)排放出溫室氣體甲烷。所以，他設(shè)想將咖啡渣回收利用，一舉兩得。

其實(shí)，將咖啡渣制成燃料顆粒，再供鍋爐和煤爐使用并不乏先例。2008年，美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校曾做過(guò)用咖啡油制備生物柴油的實(shí)驗(yàn)。在這些綠色科技研發(fā)的基礎(chǔ)上，凱恩經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，終于找到了從咖啡渣里提取油料的方法。

2012年，凱恩的“咖啡燃料”概念獲得英國(guó)倫敦市長(zhǎng)辦公室頒發(fā)的環(huán)保獎(jiǎng)?wù)??？吹娇Х仍餄摬氐木薮笊虣C(jī)，凱恩果斷放棄攻讀自己的建筑學(xué)學(xué)位，與同學(xué)本杰明·哈里曼于2013年一道創(chuàng)立了“生物豆”公司。該公司擁有員工20余人，持有專利28項(xiàng)，成立不久就吸引了英國(guó)石油巨頭殼牌公司、倫敦市長(zhǎng)、倫敦大學(xué)學(xué)院以及校友的數(shù)百萬(wàn)美元投資，各種環(huán)保大獎(jiǎng)更是拿到手軟，其中包括規(guī)模最大的國(guó)際性環(huán)保企業(yè)賽事“綠色挑戰(zhàn)（Green Challenge）”，他獲得50萬(wàn)英鎊（約合人民幣439萬(wàn)元）的獎(jiǎng)金，還獲得“歐洲環(huán)保獎(jiǎng)”的獎(jiǎng)金53萬(wàn)美元（約合人民幣356萬(wàn)元）等等。

無(wú)需調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配置

“生物豆”公司2000平方米的加工車間位于英格蘭東盎格利亞地區(qū)劍橋郡，這個(gè)位置非常便于從周邊的咖啡館、咖啡烘焙工坊和速溶咖啡生產(chǎn)廠家等處收集咖啡渣。他們的咖啡渣年處理能力為5萬(wàn)噸，相當(dāng)于英國(guó)咖啡渣年產(chǎn)量的10%。

咖啡渣處理過(guò)程僅需幾個(gè)小時(shí)。首先，將咖啡渣進(jìn)行干燥處理，然后用一種環(huán)保有機(jī)溶劑進(jìn)行蒸餾，分離出油質(zhì)。咖啡油質(zhì)經(jīng)過(guò)酯交換化學(xué)反應(yīng)處理后，按照一定比例添加礦物汽油，就得到了全球首款咖啡混合燃油“B20”。“B20”成品被送到倫敦的中央儲(chǔ)油槽，用來(lái)給公交車加油。每噸咖啡渣可以加工出200升“B20”，足夠一輛倫敦公交車開上一整天。普通汽車無(wú)需改裝發(fā)動(dòng)機(jī)即可使用。

很多人打趣地問(wèn)，用咖啡油當(dāng)動(dòng)力的公交車在倫敦市跑來(lái)跑去，會(huì)不會(huì)讓倫敦滿城飄著咖啡香呢？生物豆公司介紹，咖啡油質(zhì)本身確實(shí)有一股濃烈的咖啡味，不過(guò)“一旦加工、蒸餾并與礦物汽油混合，那股味道就沒(méi)有了?！彼裕瑒e指望能在倫敦街頭偶遇散發(fā)出摩卡或拿鐵香味的公交車。

去除了油質(zhì)的咖啡渣被加工成碳中和的咖啡燃料棒（coffee log），可替代木柴和石化燃料以供取暖之用。加工出一塊售價(jià)7.99英鎊（約合人民幣70元）的咖啡燃料棒，大約需要25杯咖啡的咖啡渣。與等量的普通木柴相比，咖啡燃料棒的燃燒時(shí)長(zhǎng)高出20%，燃燒熱量高出50%。與B20咖啡油不同，咖啡燃料棒燃燒時(shí)能釋放出類似咖啡熏肉的香味，在壁爐里點(diǎn)著后，整個(gè)房間都氤氳著芬芳，得到不少用戶的點(diǎn)贊。

比填埋處理減少80%的碳排放

目前，“生物豆”公司每年能生產(chǎn)出1萬(wàn)噸的咖啡顆粒燃料，足以滿足1.5萬(wàn)戶英國(guó)家庭的供暖需求。該公司加工一噸咖啡渣，最多可以減少6.8噸的二氧化碳排放，相當(dāng)于駕駛汽車從倫敦到北京開一個(gè)來(lái)回的碳排放量，相比填埋處理后的碳排放量則是減少了80%。

每個(gè)倫敦人平均每天喝2.3杯咖啡，倫敦人每年喝剩下的咖啡渣高達(dá)20萬(wàn)噸，對(duì)于生物豆公司而言，僅需255萬(wàn)杯咖啡就足以生產(chǎn)出供一輛倫敦公交車行駛一年的混合咖啡油，所以原料供應(yīng)不是問(wèn)題。

不僅如此，咖啡渣還具有性能穩(wěn)定的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。英國(guó)巴斯大學(xué)生物化學(xué)家克里斯·查克（ Chris Chuck）稱，各種咖啡豆產(chǎn)生的咖啡渣性能都相當(dāng)穩(wěn)定，“而其他生物燃料的性能有時(shí)會(huì)存在比較大波動(dòng)。”

多方參與回收形成共贏

在“生物豆”公司問(wèn)世之初，人們難免有這樣的疑問(wèn)：咖啡渣產(chǎn)生的新能源可能還不夠回收咖啡渣路上耗費(fèi)的汽油，可從實(shí)際操作來(lái)看，這樣的擔(dān)心有點(diǎn)杞人憂天了?！吧锒埂惫九c普通學(xué)術(shù)性研究的不同之處在于，充分利用現(xiàn)有的城市能源與垃圾管理基礎(chǔ)設(shè)施，從咖啡館、交通樞紐、辦公樓、速溶咖啡生產(chǎn)工廠等地方源源不斷運(yùn)回咖啡渣，通過(guò)合理設(shè)計(jì)運(yùn)輸路徑，優(yōu)先采用“搭便車”方式，大大縮短物流里程，所以咖啡渣回收過(guò)程并沒(méi)有新增過(guò)多的能耗負(fù)擔(dān)。相反，由于眾多合作伙伴的積極參與，取得了“增收、降耗、減排”的多贏效果。

咖世家咖啡2016年開始與生物豆公司合作，全英國(guó)800多家咖世家咖啡連鎖店每年回收3000噸咖啡渣，年二氧化碳排放量可減少360噸，相當(dāng)于再造了95個(gè)足球場(chǎng)大小的森林。

英國(guó)劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院的穆勒中心是該校的住宅管理培訓(xùn)和會(huì)議中心，一向以致力于垃圾無(wú)害化處理聞名。這里的人們每年能喝掉15萬(wàn)杯咖啡，所以它從2018年就開始參與咖啡渣回收。

位于倫敦城外的伯明翰大學(xué)，每年產(chǎn)生21噸咖啡渣，也是生物豆公司的合作伙伴。每天傍晚，從校園里30多處回收點(diǎn)收集起來(lái)的咖啡渣單獨(dú)打包;次日清晨，給學(xué)校送貨的貨車卸貨后就把這些咖啡渣順道帶至一個(gè)集中點(diǎn)存放;最后，負(fù)責(zé)垃圾運(yùn)營(yíng)管理的物流公司“第一英里”（First Mile）每周來(lái)一次，從集中點(diǎn)將咖啡渣運(yùn)到生物豆的工廠。

過(guò)去，英國(guó)鐵路網(wǎng)需要專門付費(fèi)給垃圾管理公司，將每年數(shù)百噸的咖啡渣運(yùn)走填埋。2015年，生物豆公司與維多利亞車站、滑鐵盧國(guó)際車站等6個(gè)人流密集的大型交通樞紐附近所有的咖啡店聯(lián)手，每年能回收利用868噸咖啡渣，而英國(guó)鐵路網(wǎng)則省下了3.4萬(wàn)英鎊的垃圾處理費(fèi)。

同樣，倫敦?fù)碛?00名雇員、每月喝掉1.25萬(wàn)杯咖啡的著名國(guó)際律師事務(wù)所安睿順德倫律師事務(wù)所也受益匪淺，每年的食物垃圾因此減少了6噸。

英國(guó)頗具代表性的米其林餐廳“彼得森園藝中心”每年產(chǎn)生的咖啡渣約1.5噸，與生物豆公司合作以后，光臨該餐廳的顧客不僅可以享受美味佳肴，還能購(gòu)買到咖啡渣制成的咖啡燃料棒，這成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典范。

在大城市推廣空間廣闊

國(guó)際公益環(huán)保組織自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)2017年的一項(xiàng)調(diào)查顯示，在紐約、納什維爾、丹佛這3個(gè)受調(diào)查的美國(guó)城市，咖啡是重量最大的單一食物垃圾。每年全球大城市產(chǎn)生的垃圾超過(guò)10億噸，其中900萬(wàn)噸來(lái)自咖啡。針對(duì)咖啡渣的廢物利用其實(shí)并不鮮見(jiàn)，曾經(jīng)有媒體報(bào)道過(guò)利用咖啡渣制作服裝、鋪設(shè)路面、從空氣中吸收廢氣，甚至還有人想用它凈化下水道，可謂腦洞大開。

咖啡渣含有很高的熱量，燃燒時(shí)每千克能釋放出5000千卡的熱能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通木柴（2500千卡/千克），甚至高于褐煤（3500千卡/千克）。全球每天喝掉的咖啡約22.5億杯，如果全部用于生產(chǎn)“B20”，每年產(chǎn)量可超過(guò)72萬(wàn)噸，凱恩的咖啡渣回收利用事業(yè)可謂前景廣闊。

“油菜籽等第一代生物柴油原料需要占用大量耕地，這種綠色解決方案實(shí)在不靠譜?！眲P恩認(rèn)為咖啡渣加工就地取材，變廢為寶，不與人類和牲畜爭(zhēng)搶資源，并且形成了一個(gè)從生產(chǎn)到消費(fèi)的全閉環(huán)資源利用系統(tǒng)，在大城市有很廣闊的推廣空間。畢竟，城市僅占全球總面積的2%，卻承載了54%的人口，消耗了75%的自然資源。

在英國(guó)市場(chǎng)取得成功后，“生物豆”考慮將業(yè)務(wù)拓展至歐洲大陸，接著前往美國(guó)。“我們相信在美國(guó)，咖啡油有很大的潛力，因?yàn)槊绹?guó)人的咖啡飲用量世界第一，每天平均4億杯?！?/p>

在凱恩和他的同事們看來(lái)，沒(méi)有無(wú)用的垃圾，只有放錯(cuò)地方的資源。凱恩在接受采訪時(shí)說(shuō)：“全球石油的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)咖啡的產(chǎn)量。我們并不想說(shuō)它（咖啡油）將一夜之間完全取代石油?！辈贿^(guò)，他顯然想與垃圾循環(huán)利用進(jìn)行一場(chǎng)更廣泛的對(duì)話：“我們希望看到這個(gè)企業(yè)能有更多更酷的金點(diǎn)子來(lái)利用別的垃圾，比如啤酒或者茶葉?！?/p>

這確實(shí)值得期待。