Este artículo fue publicado originalmente en el Boletín de Ingeniería Informa de Univalle (lea el original)
Los residuos agrícolas de la industria cafetera podrían convertirse en una fuente alternativa de electricidad, gracias a una investigación de la Universidad del Valle (Univalle).
La pulpa de café representa 43.6% del peso húmedo del grano de café cereza, por lo que aproximadamente dos millones y medio de toneladas de pulpa y 420.000 toneladas de mucilagos son vertidos a campo abierto quedando disponibles para materias primas de biogás.
Yessenia Martínez-Ruiz, una ingeniera industrial y actualmente investigadora doctorada de Univalle, explicó que la incertidumbre durante las lluvias, debido a las cambiantes condiciones climáticas, significa más interrupciones en la energía hidroeléctrica la cual proporciona la mayor parte de la electricidad de Colombia.
“El objetivo es motivar, no solo a los caficultores, sino también a otros agricultores con desechos”, explicó Martínez-Ruiz, añadiendo que hay un gran potencial energético sin explotar.
En mayo de 2022, en la publicación científica “Evaluation of Energy Potential from Coffee Pulp in a Hydrothermal Power Market through System Dynamics: The Case of Colombia” que salió en la revista Sustainability, los investigadores mostraron una potencial generación de energía a partir de la pulpa de café de 177 GWh al año y una generación de energía de 11.250 GWh y 7537 GWh con recursos solares y eólicos, respectivamente, para 2030.
La Investigación
Además de la amenaza del sistema hidroeléctrico, teniendo en cuenta que alrededor de 7 millones de colombianos están fuera del alcance de esta fuente de energía; es decir, las zonas no interconectadas (ZNI), donde la generación de electricidad desde biogás puede reemplazar fuentes como combustible fósiles y bajarán los niveles de desechos agrícolas.
El biogás está compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) y se produce a partir de la descomposición de materia orgánica en el ausencia de oxígeno (ambiente anaeróbico). Después, el biogás que se ha producido se utilizará para la generación de electricidad.
En la publicación científica, los investigadores destacaron el potencial de este residuo para la generación de electricidad y concluyeron que desechos de café sería una opción atractiva para la producción de energía.
“Considerando los altos niveles de producción de café cereza en Colombia, los residuos del procesamiento del café pueden utilizarse con fines energéticos”, manifestó Martínez-Ruiz.
El profesor Howard Ramírez, Director de Grupo de Investigación de Procesos Químicos y Biológicos Aplicados (BIOQUIMAP) y un coautor de la publicación científica dijo que Colombia genera un alto volumen de residuos agrícolas y agroindustriales; por lo tanto, tiene acceso a diversos tipos de biomasa.
“En particular, Colombia es uno de los mayores productores de café del mundo, y este estudio en particular empleó la dinámica de sistemas para evaluar el potencial energético de la pulpa de café cereza y analizar las tendencias en el suministro de energía para diferentes fuentes de energía en escenarios de vulnerabilidad climática”, explicó el profesor Ramírez.
Beneficios de la internacionalización
Entre junio y agosto de 2022, Martínez-Ruiz también hizo una pasantía en la Technische Universität Berlin en Alemania para profundizar su investigación doctoral, gracias a la Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD).
El profesor Ramírez explicó que su grupo de investigación ha tenido una colaboración de aproximadamente 10 años con el profesor Peter Neubauer, del Chair of Bioprocess Engineering, en el departamento de biotecnología de TU Berlín y el Doctor Stefan Junne, líder del grupo de una de las líneas de investigación del departamento.
“La pasantía de Martínez-Ruiz es fruto de esta colaboración, donde se sincronizan las potencialidades de ambas instituciones y en este caso particular, la extensa experiencia en la producción de biogás a partir de residuos y la evaluación financiera de este tipo de proyectos”, explicó el profesor Ramírez.
Martínez-Ruiz está de acuerdo. “La pasantía fue la experiencia más enriquecedora porque mi trabajo en Colombia, todo fue de la revisión de la literatura”, dijo Martínez-Ruiz, añadiendo que la experiencia en Alemania fue más práctica, por ejemplo, generando biogás en el laboratorio.
Si le gustaría contactar a la investigadora o conocer más sobre los proyectos, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co.
Foto de la portada: Martínez-Ruiz durante su pasantía a la Technische Universität Berlin en Alemania. Crédito: Yessenia Martínez-Ruiz
