早晨咖啡那股醇厚的香气最适合唤醒沉睡的你。但是,每天一杯咖啡的人,都会产生并丢弃不少咖啡渣。再加上餐馆和咖啡店的量,每天就会产生大量的棕色粉末。现在,科学家们找到了一种创新的方法来减少这种浪费——同时还能帮助清除环境中其他的有毒化学物质。
研究人员将咖啡渣塑造成海绵状过滤器,能够吸附水中的重金属。该设计和初步测试结果已发表在美国化学学会的期刊 Sustainable Chemistry and Engineering 上。意大利技术学院材料科学家、首席科学家 Despina Fragouli 表示:“这个产品有助于减少我们产生的废物。”
这是一个非常方便的解决方案。尽管人们以前 将咖啡渣回收用于制作肥料、动物饲料,甚至生物柴油,但直到现在,还没有一种有效的方法将其用于水体修复。咖啡中的化学物质,如脂肪酸、纤维素和多酚,可以像活性炭一样与重金属结合,但之后粉末必须以某种方式从水中去除。因此,Fragouli 和她的团队着手简化这一过程。
通过添加糖和硅胶到咖啡渣中,研究人员能够制作出一种自成一体的泡沫状砖块,易于用作过滤器。将砖块浸泡在水中,糖会溶解,从而使咖啡渣能够与水中的金属离子结合。
在静水中,一块仅重 200 毫克的杏仁大小的泡沫,在 30 小时内成功去除了 99% 的铅和汞离子。在流动水中,或金属离子浓度超过十亿分之 200 (200 parts per billion) 的水中,该泡沫的效率约为去除 50% 至 60% 的铅离子。Fragouli 表示,这与大多数市售过滤器的效率相当。
Fragouli 表示,她的团队正在努力改进咖啡和硅胶混合物的成分,使其最终能够成为您所需的唯一过滤器。科学家们还在尝试利用农业和食品行业的其他废弃物材料,这些材料可能具有不同的化学性质,有助于过滤掉其他化学物质。
Fragouli 说:“寻找新资源来制造聚合物——可重复使用且能替代我们目前使用的石油基材料的材料——非常重要。”