解決高含水量瓶頸！咖啡渣有望成下一代生質燃料

每天喝完的咖啡渣，大多數人都直接丟進垃圾桶，但未來它可能成為重要的再生能源。韓國地質資源研究院（KIGAM）近日開發出全球首創的「火焰電漿熱解」（Flame Plasma Pyrolysis，FPP）技術，可直接處理高含水率的咖啡渣，在短短 90 秒內完成乾燥與碳化，大幅降低傳統生質燃料製程所需的時間與能源成本，此研究刊登於《Chemical Engineering》

台灣一年約喝掉 37 億杯咖啡，產生約 11 萬公噸咖啡渣，其中近 9 成最終走向焚燒或掩埋；放眼全球，每年更消耗約 4,000 億杯咖啡，產生約 1,800 萬噸濕咖啡渣。如何將這些有機廢棄物轉化為可再利用的能源，一直是循環經濟的重要課題。

咖啡渣能做什麼？為何一直難以成為燃料？

咖啡渣並非只能丟棄，目前已被應用於隔音建材、土壤改良及促進蔬果生長等用途，在能源領域更具有發展潛力。經過處理後，咖啡渣可萃取油脂製成生質柴油，也可與木屑混合壓製成生質燃料棒，不僅燃燒時間較長，碳排放也低於傳統木柴。

然而，咖啡渣的高含水率始終是商業化最大的障礙。剛沖泡完成的咖啡渣含水率往往超過 50%，若要製成燃料，必須先經過長時間乾燥，不但耗費大量能源，也增加整體製造成本。此外，不同研磨粗細的咖啡粉也會影響乾燥效率與後續加工品質，使大規模應用更具挑戰。

電漿火焰 90 秒完成乾燥與碳化

為解決高含水問題，KIGAM 開發出火焰電漿熱解技術，利用溫度高達 800 至 900°C 的電漿火焰直接處理含水率約 55% 的濕咖啡渣。高溫瞬間將水分快速汽化，產生類似爆米花膨脹（popcorn effect）的效果，使咖啡渣形成大量微孔結構，同時完成乾燥與碳化。

整個製程僅需 90 秒，比傳統水熱碳化（Hydrothermal Carbonization）或焙燒（Torrefaction）快上最高 240 倍。更特別的是，研究團隊並未水分視為阻礙，而是利用蒸發產生的水蒸氣作為天然活化劑，加速碳化反應並提升生物炭品質，因此完全省去預乾燥程序，也同步降低能源消耗與製造成本。