Residuos de café se pueden aprovechar como biocombustible sólido

© Cuncho de café

Angélica María Vargas, magíster en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), comenta que los residuos del café, desde el cultivo hasta el uso del producto final, contaminan los suelos, fuentes hídricas y atmósfera de las regiones productoras del grano.

“En el proceso del café se estima que menos del 5 % de la biomasa generada se aprovecha en la elaboración de la bebida, y el resto se convierte en residuos lignocelulósicos como hojas, ramas, tallos, cascarillas, pulpas, borra y granos defectuosos”, asegura la magíster.

Los pellets son un producto totalmente natural, catalogado como biomasa sólida, el cual está formado por cilindros muy pequeños, de unos pocos milímetros de diámetro.

En el proceso de reutilización de la borra, los mejores pellets fueron aquellos elaborados con un contenido de humedad del 4 y 2 % de aceite de palma como aglomerante; estos reportaron un poder calorífico de 23,54 MJ/kg y una dureza de 3,13 kg, la cual fue medida como la resistencia a la compresión de los pellets.

En su investigación, la ingeniera evidenció que el proceso de elaboración de pellets de borra de café es implementado en países como Inglaterra, donde los fondos de café se utilizan para desarrollar productos de gran interés energético.

Esto constituye una de las mejores alternativas, puesto que las biomasas tradicionales, como el cuesco de palma, bagazo de caña, etc., tienen deficiencias energéticas por su bajo poder calorífico.

En el sector de generación de electricidad, los pellets se queman en centrales eléctricas a base de carbón, lo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. También se utilizan en hornos y calderas pequeñas.

La borra –también conocida como fondos o cuncho del café– se produce después de preparar la bebida, o como un residuo de la extracción del grano de café a nivel industrial. Actualmente se utiliza para producir biodiésel, sustrato de crecimiento para hongos, compostaje, combustible, alimento para animales y producción de biocombustibles sólidos como pellets.

Para elaborar los pellets se evaluaron tres borras provenientes de las tiendas Juan Valdez, Starbucks y Oma. Después se seleccionó la biomasa más apropiada para ser utilizada como combustible, se evaluó el efecto de la humedad y el uso de tres aglomerantes: glicerina, aceite crudo de palma y biodiésel.

Después de realizar varios experimentos, se definieron los intervalos de concentración para la humedad y los agentes aglomerantes. Luego se realizó un diseño factorial completo que definió las combinaciones más relevantes de humedad-aglomerante; se obtuvieron 27 ensayos finales.

Los pellets obtenidos se caracterizaron física, química y mecánicamente según estándares internacionales para biocombustibles sólidos. Los parámetros evaluados fueron: contenido de cenizas, materia volátil, humedad, presión de peletización, poder calorífico superior y dureza de los pellets.

Los pellets se pueden utilizar para generar energía doméstica e industrial. Un ejemplo de ello fue su demanda en Europa, de casi un 75 % del mundo en 2016, para la calefacción durante el invierno en países como Italia, Alemania, Suecia y Francia.

En ese sentido, la magíster asegura que se busca obtener un producto competitivo comercialmente, es decir que se pueda utilizar como combustible sólido en chimeneas, hornos y calderas, para lo cual se consideran y estudian los parámetros mencionados antes.