Kan kaffegrut og eggeskall bli til drivstoff?

Denne artikkelen er produsert og finansiert av NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet - les mer.

Forskere undersøker om de kan bruke kaffegrut og skall fra muslinger, reker eller egg for å lage biodrivstoff på en mest mulig bærekraftig måte.

Hvor mange ganger kan vi bruke kaffegruten før den ender i søpla eller i komposten? (Foto: NMBU)

En stor del av Europas utslipp kommer fra kjøretøy som bruker petroleumsbasert drivstoff. Hvis vi skal nå EUs ambisiøse klimamål om å redusere utslipp 55 prosent innen 2030, trenger vi miljøvennlige drivstoff. 

Ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) jobber forskere med å produsere biodiesel fra avfall. Målet med forskningsprosjektet er å bruke mest mulig gjenbrukbare materialer slik at hele produksjonsprosessen mer bærekraftig.

Hovedmaterialet er kaffe.

Kaffegrut til biodrivstoff

– Norge er blant landene i hele verden hvor vi drikker flest kopper kaffe per innbygger. Det blir det mye kaffegrut av.

Det sier Jorge Marchetti. Han er professor i kjemiteknikk ved NMBU.

Han var nysgjerrig på om kaffegruten kan brukes til noe annet før den går i søpla.

– Hvor mange ganger kan vi bruke kaffegruten før den ender i søpla eller i komposten? Vi prøver å presse så mye ut av ressursene som vi kan, før vi sier at de er ubrukelige, sier han.

For etter at vi har traktet kaffe og hentet ut det vi vil bruke, som kaffesmak og koffein, er det fortsatt mye næring igjen. 

Kaffegrut er organisk materiale. Det kan brukes til mye forskjellig. Du kan bruke det som gjødsel, til jordforbedring eller som kompost i hagen. 

Eller mer avansert: Til å produsere biodrivstoff. Det er dét forskerne på Marchettis prosjekt prøver å bruke det til.

Matavfall blir nye produkter

Jorge Marchetti leder forskningsprosjektet kalt UNPRECEDENTED. Her samarbeider forskere fra Norge, Portugal og Argentina.

Det er en kompleks kjemisk prosess de gjennomfører. Den består av en rekke elementer. 

For at oljen fra kaffegruten skal kunne bli til biodrivstoff, må den kombineres med alkohol og en katalysator.

Målet til forskerne er å gjøre produksjonsprosessen mest mulig bærekraftig, og på lang sikt å bidra til Europas ambisiøse klimamål. (Foto: NMBU)

– Katalysatoren er en komponent som du trenger for at prosessen skal skje. Den griper ikke inn i selve prosessen. For eksempel, hvis du vil frityrsteke et egg, trenger du olje. Du spiser ikke oljen – du spiser egget. Men uten oljen vil ikke egget bli frityrstekt, forklarer Marchetti.

I dette prosjektet er katalysatoren også fra avfallsmaterialer. Forskerne bruker kalsiumoksid. Det finnes for eksempel i skall fra egg, muslinger og reker. 

For å lage drivstoff trenger man også alkohol. Alkoholen de bruker, er fornybar etanol fra sukkerrør, for eksempel.

Professor Jorge Marchetti leder forskningsprosjektet. (Foto: NMBU)

Målet er å bruke biobaserte og fornybare løsninger for hvert eneste trinn i prosessen.

– Vi ser på alle materialene som er involvert og hvordan vi kan gjøre prosessen mer miljøvennlig. Vi vil gjøre det mest mulig sirkulært i den forstand at vi bruker sluttproduktet av et produkt som vanligvis kunne ha blitt kastet, sier Marchetti.

Ny metode for biodieselproduksjon

Prosjektet har som mål å utvikle en helt ny metode for å produsere biodiesel fra avfallsolje. 

Til det bruker de en kombinasjon av eksperimentelle data og teoretisk modellering kalt Density Functional Theory (DFT). Forskerne bruker modellen for å forstå hva som skjer mellom kjemikaliene helt nede på atomnivå.

– Når vi bruker DFT, kan vi lage en modell som viser hvordan atomene i et stoff samhandler med hverandre. Modellen gir oss en idé om hvilke kjemiske reaksjoner som kan skje og hvordan vi kan forvente at stoffet oppfører seg. Det gjør at vi ikke trenger å prøve oss fram så mye i laboratoriet, sier Marchetti.

Metoden gir forskerne innspill om hva de kan forvente i laboratoriet. De får en pekepinn på de mest lovende eksperimentene – eller på hvilke eksperimenter de ikke bør gjøre.

Målet er å bruke biobaserte og fornybare løsninger for hvert eneste trinn i prosessen. (Foto: NMBU)

Når forskerne kan gjøre færre forsøk, sparer de tid, penger og ressurser.

Det som gjør denne forskningen helt ny, er kombinasjonen av alle elementene sammen.

– Elementene vi bruker har blitt testet før, men ikke sammen. Vi kombinerer dem for å lage en helt ny produksjonsprosess for biodrivstoff. Det er en kombinasjon av tre eller fire små nyvinninger sammen som gjør hele prosessen ny, sier Marchetti.

Forskerne er nå halvveis i prosjektperioden, og resultatene er lovende. Modellene er nøyaktige, og metoden fungerer. 

For Marchetti er likevel det aller viktigste at kunnskapen og metodikken de bygger opp, gir et solid rammeverk som kan brukes av andre.

– Selvsagt ønsker vi å nå målet om å produsere biodiesel fra kaffegrut. Men hvis vi ikke klarer det, så har vi likevel lagt grunnlaget for en ny metodikk som kan brukes på mange andre områder, sier han.

Han trekker frem felt som medisin eller materialvitenskap.

– Dette er en ny tilnærming som bør tjene ikke bare vårt felt, men ethvert felt, sier Marchetti.