يُستهلك يوميًا كميات كبيرة من القهوة في لبنان، مما ينتج عنه تدفق من المخلفات غالبًا ما يُتعامل معه ببساطة على أنه نفايات يجب التخلص منها. لكن تفل القهوة المستهلك يحتوي على أكثر من مجرد مواد عضوية متبقية؛ فهو يحتوي أيضًا على زيوت يمكن استخلاصها وتحويلها، من حيث المبدأ، إلى مصدر للطاقة المتجددة
استكشف مشروع ممول من الصندوق العربي من خلال وحدة البيئة والتنمية المستدامة (ESDU) في الجامعة الأميركية في بيروت (AUB)، ونفذته كلية الهندسة في جامعة الروح القدس – الكسليك (USEK)، هذه الإمكانات من خلال تطوير والتحقق من عملية لإنتاج وقود الديزل الحيوي من تفل القهوة المستهلك. وعلى مدى ثمانية أشهر، جمع المشروع بين البحث المخبري، وتدريب الطلاب، والتجارب التطبيقية، لدراسة كيفية تحويل مادة نفايات شائعة إلى مصدر محلي للطاقة المتجددة
تحويل مخلفات يومية إلى مورد
يستجيب المشروع لتحديين يواجههما لبنان: الكميات المتزايدة من النفايات العضوية الناتجة عن استهلاك القهوة، والحاجة إلى تطوير مصادر محلية للطاقة المتجددة
وبدل النظر إلى تفل القهوة المستهلك باعتباره مجرد مشكلة في إدارة النفايات، بحث المشروع في إمكانية استخدامه كمادة أولية لإنتاج وقود الديزل الحيوي. جُمِع تفل القهوة من مرافق جامعية ومقاهٍ شريكة، ثم جُفف ووُصِف وعولج لاستخلاص الزيت منه
اختبر فريق البحث طريقتين لاستخلاص الزيت، من بينها طريقة راندال (Randall extraction) والاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية باستخدام معدات مخبرية تم اقتناؤها حديثًا. كما اختُبرت مصادر مختلفة لتفل القهوة، وأنواع من المذيبات، ونسب مختلفة بين المذيب والمادة الصلبة، لتحديد الظروف التي يمكن أن تعزز استخلاص الزيت مع الحفاظ على إمكانية تطبيق العملية عمليًا
من البحث المخبري إلى إنتاج الديزل الحيوي
أظهر الزيت المستخلص خصائص فيزيائية وكيميائية مناسبة لإنتاج وقود الديزل الحيوي. إلا أن ارتفاع نسبة الأحماض الدهنية الحرة فيه نسبيًا تطلب استخدام عملية تحويل من خطوتين لإنتاج الديزل الحيوي بكفاءة وتحقيق جودة الوقود المطلوبة
وبعد تحسين العملية، نجح الفريق في إنتاج وقود الديزل الحيوي على نطاق مخبري. كما قيسَت كثافته، وتبيّن أنها تتوافق مع معايير ASTM المعمول بها، مما يؤكد الجدوى التقنية لإنتاج وقود الديزل الحيوي من تفل القهوة المستهلك في الظروف اللبنانية
وتُظهر النتائج إمكانية الاستفادة من تدفق متوافر من النفايات العضوية في إنتاج الطاقة المتجددة، مع الحد في الوقت نفسه من الأثر البيئي المرتبط بالتخلص منها
بناء المعرفة إلى جانب التكنولوجيا
وفّر المشروع أيضًا فرصًا للبحث والتعلم. فقد شارك طالب في السنة النهائية من الهندسة بشكل مباشر في المشروع، وساهم في مراجعة الأدبيات العلمية، وإجراء التجارب المخبرية، وتحليل البيانات، وإعداد التقارير المتعلقة بتحسين عملية إنتاج الديزل الحيوي
وقد أتاحت هذه التجربة العملية تدريبًا في تقنيات الطاقة المتجددة، والتجارب المخبرية، وتحسين العمليات، وتثمين النفايات بطريقة مستدامة. وفي الوقت نفسه، ساهم المشروع في تعزيز القدرات البحثية في كلية الهندسة في جامعة الروح القدس – الكسليك
كما استثمر المشروع في البنية التحتية للمختبر. فقد تم شراء وتشغيل جهاز تجانس بالموجات فوق الصوتية والمواد المرتبطة به، مما وسّع قدرة المختبر على إجراء الأبحاث المتعلقة بالوقود المتجدد. وستواصل هذه الموارد دعم أبحاث مستقبلية في مجال الوقود الحيوي، وتثمين النفايات، وتطبيقات الاقتصاد الدائري بعد انتهاء فترة تنفيذ المشروع
تطبيق مبادئ الاقتصاد الدائري
في جوهره، يجسد المشروع مبادئ الاقتصاد الدائري من خلال البحث عن طرق لإبقاء المواد قيد الاستخدام وخلق قيمة جديدة من الموارد التي كان من الممكن التخلص منها
وتفل القهوة المستهلك ليس سوى مثال واحد. إذ يمكن للمعرفة التقنية والقدرات البحثية التي طورها المشروع أن تدعم دراسات مستقبلية حول تدفقات أخرى من النفايات العضوية، بما في ذلك تفل الزيتون ومخلفات تصنيع الأغذية. ويمكن أن تستكشف الأعمال المستقبلية أيضًا إنتاج الديزل الحيوي على نطاق تجريبي، وإقامة شراكات مع البلديات والجهات الفاعلة في القطاع الخاص لتقييم إمكانات التوسع في التطبيق
كما ساهم المشروع في النقاش الأوسع حول الإدارة المستدامة للنفايات والطاقة المتجددة. وقد تمت مشاركة نتائجه خلال ندوة في جامعة الروح القدس – الكسليك، كما عُرضت دوليًا في المؤتمر الدولي حول الاقتصاد الدائري واستراتيجيات الحد من النفايات في باريس، مما أتاح فرصًا لتبادل المعرفة مع جهات أكاديمية وصناعية
من النفايات إلى الإمكانات
يُظهر المشروع كيف يمكن للبحث المحلي أن يساعد في إعادة التفكير في المواد التي تحيط بنا. قد تبدو فنجان القهوة بعيدة كل البعد عن الطاقة المتجددة، لكن تفل القهوة المتبقي يحتوي على موارد يمكن استردادها والاستفادة منها
ومن خلال إثبات الجدوى التقنية لإنتاج وقود الديزل الحيوي من مخلفات القهوة التي جُمعت في لبنان، يضع المشروع أساسًا لمزيد من البحث وإمكانية التوسع في التطبيق. وعلى نطاق أوسع، يسلط المشروع الضوء على الدور الذي يمكن للجامعات أن تؤديه في تطوير حلول عملية تربط بين إدارة النفايات، والطاقة المتجددة، والبحث، والابتكار
بالنسبة إلى لبنان، حيث تتقاطع الضغوط البيئية مع تحديات الطاقة، يمكن أن يشكل إيجاد قيمة في الموارد المتاحة محليًا جزءًا مهمًا من بناء أنظمة أكثر استدامة. وأحيانًا، تكون الخطوة الأولى ببساطة هي أن ننظر بطريقة مختلفة إلى ما نتخلص منه