Los científicos latinoamericanos que lograron producir electricidad con desechos del café
close
Recibe noticias a través de nuestro newsletter
¡Gracias! Desde ahora recibirás un correo diario con las noticias más relevantes.
sync
Getty Images

Los científicos latinoamericanos que lograron producir electricidad con desechos del café

Estos desechos ya han sido usados para producir biocombustibles, pero es la primera vez que se utilizan para generar electricidad.
Getty Images
22 de octubre, 2018
Comparte

Detrás de cada taza humeante de café hay un gran desafío ambiental: qué hacer con millones de toneladas de desechos contaminantes.

Un científico argentino basado en Reino Unido y su colega colombiana encontraron una posible respuesta al problema: transformar los residuos de café en electricidad.

Estos desechos ya han sido usados para producir biocombustibles, pero es la primera vez que se utilizan para generar electricidad.

La investigación es producto de la colaboración de Claudio Avignone Rossa, docente de la Universidad de Surrey, en Inglaterra, con Lina Agudelo, de la Universidad de Antioquia.

Ambos aseguran que usar los residuos del café para producir electricidad podría no sólo reducir el problema de la polución, sino ayudar financieramente a los caficultores.

Millones de toneladas de pulpa

Cada año se producen en el mundo cerca de 9.5 millones de toneladas de café, de acuerdo a la Organización Internacional del Café.

“El mayor problema es que la cantidad de café que se consume en el mundo es inmensa y hay dos fuentes muy importantes de contaminación“, explicó a BBC Mundo Rossa, especialista en biotecnología microbiana.

Frutos de café verdes y rojos en la planta
Getty Images

La pulpa se separa para obtener la semilla limpia, “pero la semilla representa solo el 20% del peso de la fruta, por lo que el 80% de la materia que rodea la semilla es descartado”, señaló Avignone Rossa.

“Una fuente está en la producción primaria, en la cosecha del café, donde el fruto de la planta de café es extraído. Para el café que se consume lo que importa es la semilla del fruto”.

“Y ese fruto es como una cereza o ciruela o cualquier tipo de fruto con mucha carne. La pulpa se separa para obtener la semilla limpia, pero la semilla representa solo el 20% del peso de la fruta, es decir que el 80% de la materia que rodea la semilla es descartado“.

Esa pulpa descartada es arrojada en general a cursos de agua o a campos donde “su descomposición provoca contaminación de las aguas o terrenos”, explicó Rossa.

Pequeños productores

En el caso de Colombia, se estima que la producción de café es realizada “por unas 500.000 familias, así que esta actividad impacta cerca de dos millones y medio de personas”, señaló a BBC Mundo Agudelo, profesora e investigadora de la Escuela de Microbiología de la Universidad de Antioquia.

Cerca del 95% de todos los productores de café en el país, son pequeños productores, es decir, que poseen menos de cinco hectáreas para el cultivo, explicó la científica colombiana.

Mujeres trabajando con granos de café en Colombia

Getty Images
A nivel mundial, unos 25 millones de pequeños productores (que cultivan menos de 5 hectáreas) son responsables del 80% de la producción global.
Desechos de pulpa de café

Gentileza Claudio Avignone Rossa
En el caso de muchos de los pequeños productores en Colombia que usan un proceso tradicional para obtener el grano, “la gran mayoría de los residuos son descartados al aire libre y en las corrientes de agua”, explicó Agudelo.

“Debido al tamaño de su producción y a los costos operativos, la mayoría de estos pequeños productores realizan un proceso de obtención del grano de café (proceso conocido como beneficio del café) tradicional, que es altamente contaminante”.

“El beneficio de café tradicional consume cerca de 40 litros de agua por 1 kg de café procesado”, explicó Agudelo.

La gran mayoría de residuos son descartados al aire libre y en las corrientes de agua, generando problemas de contaminación de las fuentes hídricas y del ecosistema de las zonas cafeteras”.

Café instantáneo

La segunda gran fuente de contaminación en la producción de café se produce luego de que el grano fue lavado, secado y exportado usualmente a Europa o Estados Unidos.

Allí el café es tostado y molido para la producción de café, fundamentalmente instantáneo.

Granos verdes y granos tostados de café

Getty Images
Los restos del agua que se utiliza en la preparación de ese café instantáneo también son contaminantes.

“Los restos de la producción secundaria de café, los restos del agua que se utiliza en la preparación de ese café instantáneo también son muy contaminantes“, explicó Rossa.

Los desechos pueden quemarse para la producción de energía o ser sometidos a procesos de digestión anaeróbica para la producción de biogás.

Pero según Rossa, “la huella ambiental de estos procesos es muy compleja” y entre sus posibles impactos ambientales están “la emisión de amoníaco y contaminantes gaseosos y la liberación al medio de residuos líquidos con relativamente alto contenido de materia orgánica”.

Celdas de combustible microbianas

¿Cómo surgió la idea de producir electricidad a partir de café?

Avignone Rossa venía colaborando con la Universidad de Antioquia, y esto posibilitó que Agudelo accediera a una beca de la Fundación Newton para hacer una pasantía en su laboratorio en la Universidad de Surrey, en Inglaterra.

Autobús a hidrógeno en una calle de Reino Unido

Science Photo Library
Las celdas de combustible microbianas funcionan según el mismo principio que las celdas de combustible químicas en los vehículos a hidrógeno.

“Como yo venía trabajando con dispositivos que se llaman celdas de combustible microbianas, le propuse estudiar la posibilidad de utilizar los residuos de la producción de café para producir electricidad”.

Las celdas de combustible microbianas funcionan según el mismo principio que las celdas de combustible químicas en los vehículos a hidrógeno.

“Cualquier batería, como las de los automóviles o aparatos electrónicos, es un sistema cerrado en el cual electricidad es producida mediante una reacción electroquímica”, explicó Rossa.

“Una vez que el combustible se agota, la producción de electricidad cesa. En una celda de combustible, el combustible puede ser alimentado continuamente, con lo que la celda puede ser usada indefinidamente.”

“En las celdas microbianas de combustible, como las que utilizamos nosotros, la reacción química es producida por microorganismos que consumen los compuestos químicos presentes en los residuos de café para obtener electrones para realizar sus funciones vitales”.

Esos microorganismos transfieren los electrones hacia un electrodo, y esos electrones circulan por un circuito externo hacia otro electrodo, donde se produce otra reacción química; en nuestro caso, es la reacción con oxígeno del aire para formar agua. Esa circulación de electrones por el circuito externo es lo que produce una corriente eléctrica“.

Comunidades de microorganismos

Los residuos del café son mezclas muy complejas de azúcares, proteínas, grasas, y para consumirlos es necesaria una comunidad también compleja de microorganismos, según explicó Rossa.

Los microorganismos en la naturaleza no existen aislados, viven en comunidades muy estructuradas y la estructura está dada por la función que tienen”.

Sistema de celdas microbianas en el laboratorio de Avignone Rossa en la Universidad de Surrey

Gentileza Claudio Avignone Rossa
En el caso de las celdas microbianas los microorganismos consumen los compuestos químicos en los residuos de café para obtener electrones para realizar sus funciones vitales y transfieren esos electrones a un electrodo.

La comunidad de microbios usada por los investigadores incluye desde microorganismos que degradan proteínas a los que consumen los productos de esa degradación y los que tienen la capacidad de transferir electrones.

“Lo que usamos en el laboratorio son comunidades microbianas donde sabemos que hay una gran variedad de distintas actividades metabólicas y encontramos que en nuestros experimentos la mejor era una comunidad microbiana que proviene de las plantas de tratamiento de agua”.

Agudelo estudia ahora la posibilidad de usar comunidades de microorganismos asociadas a las plantas de café.

“Emplear microorganismos de los entornos cafeteros puede ser ventajoso, ya que éstos se encuentran mucho más adaptados a las condiciones de la zona y a los diferentes sustratos, en este caso los residuos del beneficio del café. Eso los hace mucho más aptos para el proceso de degradación y/o metabolización de los sustratos a emplear”.

Mano con un puñado de granos de café

Science Photo Library
El nuevo sistema permitiría alimentar pequeños aparatos en una granja de café o pequeños sistemas de iluminación.

Caficultores

La cantidad de electricidad que produce el nuevo sistema “no es infinitamente grande pero serviría por ejemplo para alimentar pequeños aparatos en una granja o pequeños sistemas de iluminación“, explicó Rossa.

“Y es posible construir apilamientos (stacks) conectando varias unidades individuales con el fin de alcanzar los voltajes necesarios en las aplicaciones deseadas”.

La celda usada en el laboratorio, que tiene el tamaño de una lata de refresco, fue construida con materiales de alta calidad a un costo de unos US$400.

Pero Rossa y Agudelo lograron usar materiales de uso doméstico como arcilla de modelado y elementos reciclables o descartables para desarrollar “un sistema con un costo de entre dos y tres dólares y una relativamente alta eficiencia de conversión”.

Al agregar más y más unidades, el sistema puede ser escalado.

Los científicos esperan ahora obtener fondos para construir un prototipo en Colombia.

Caficultor en Colombia recolectando granos de café

Getty Images
Los investigadores ya están en contacto con cooperativas de caficultores en Colombia para construir un prototipo en sus granjas.

“Ya conversamos con cooperativas de caficultores que están interesados en ver si podemos construir un prototipo para probar en sus granjas”, señaló Rossa.

Para Agudelo, “si se logra desarrollar un sistema bioelectroquímico adaptado a las necesidades de la agroindustria cafetera, que pueda ser implementado de una manera simple y económica, se podría impactar positivamente todo el ecosistema de las zonas cafeteras, sobre todo, los pequeños caficultores que son los más afectados por el manejo inapropiado de los desechos”.


Ahora puedes recibir notificaciones de BBC News Mundo. Descarga la nueva versión de nuestra app y actívalas para no perderte nuestro mejor contenido.

Lo que hacemos en Animal Político requiere de periodistas profesionales, trabajo en equipo, mantener diálogo con los lectores y algo muy importante: independencia. Tú puedes ayudarnos a seguir. Sé parte del equipo. Suscríbete a Animal Político, recibe beneficios y apoya el periodismo libre.

#YoSoyAnimal
Madres Buscadoras de Sonora Facebook

Colectivo encuentra pozo con restos humanos ardiendo en Guaymas, Sonora

En exploraciones recientes, las Madres Buscadoras de Sonora han encontrado numerosas fosas clandestinas en el municipio de Guaymas, con varios restos de personas calcinadas.
Madres Buscadoras de Sonora Facebook
22 de abril, 2021
Comparte

El pasado 21 de abril, integrantes del colectivo Madres Buscadoras de Sonora encontraron un pozo de concreto con restos humanos ardiendo y humeando en su interior. 

A través de redes sociales, la colectiva informó que el hallazgo fue hecho en el sector La Cuadrita, San José de Guaymas, y los restos podrían pertenecer a un gran número de personas. 

“Abajo se miran los huesos, muchos huesos, que se están calcinando, que todavía están ardiendo”, narran en un video grabado desde el lugar.

Informaron que ante el descubrimiento, llamaron al número de emergencia, pero no fue hasta tiempo después que acudieron elementos de los bomberos a terminar de apagar el fuego y ayudar con las maniobras de exhumación. 

Alrededor del pozo encontraron también piezas de ropa y calzado que, según las buscadoras, no parecían tener mucha antigüedad.

De la misma forma, hallaron bolsas negras manchadas de sangre y con restos de cabello humano.

En exploraciones recientes, las Madres Buscadoras de Sonora han encontrado numerosas fosas clandestinas en el municipio de Guaymas, con varios restos de personas calcinadas.

El 15 de abril, haciendo un recorrido en el Valle de Guaymas, descubrieron dos fosas con restos carbonizados de, al menos, dos personas. 

Y el 11 de abril, en el mismo lugar, localizaron seis fosas clandestinas con restos de seis personas. Ese día detectaron que las fosas eran reutilizadas.

Sonora figura entre los 10 estados con municipios que tienen la mayor concentración de fosas clandestinas, según informó el subsecretario de Derechos Humanos el pasado 8 de abril.

Desde diciembre de 2018 hasta el 7 de abril del presente año, en Puerto Peñasco, municipio de Sonora, se encontraron alrededor de 37 fosas clandestinas.

El estado también se encuentra en el top 10 de entidades federativas con mayor número de reportes de personas desaparecidas, con un registro de mil 253 desapariciones entre el último mes de 2018 y el 7 de abril de 2021.

Lo que hacemos en Animal Político requiere de periodistas profesionales, trabajo en equipo, mantener diálogo con los lectores y algo muy importante: independencia. Tú puedes ayudarnos a seguir. Sé parte del equipo. Suscríbete a Animal Político, recibe beneficios y apoya el periodismo libre.

#YoSoyAnimal
close
¡Muchas gracias!

Estamos procesando tu membresía, por favor sé paciente, este proceso puede tomar hasta dos minutos.

No cierres esta ventana.