Los científicos latinoamericanos que lograron producir electricidad con desechos del café
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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.
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22 de octubre, 2018
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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
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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

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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

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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

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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”.


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AFP

‘Ojalá ande por ahí’: Familias buscan a nacidos en cautiverio durante guerra sucia en México

Con la Unidad Especializada en Búsqueda durante la Guerra Sucia, México busca por primera vez a personas dadas en adopción tras la desaparición forzada de sus madres.
AFP
Por AFP
24 de octubre, 2021
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Roberto tiene esperanzas renovadas de encontrar a un sobrino que presume nació durante el cautiverio de su hermana, víctima de la represión contra opositores políticos mexicanos entre los años 1960 y 1980.Este caso evoca el de miles de niños robados durante las dictaduras de Argentina y Chile en las décadas de 1970 y 1980, si bien las cifras de México distan mucho de las de esas tragedias.

Maestro jubilado, Roberto Martínez finca sus ilusiones en una comisión gubernamental creada para buscar a por lo menos 14 personas que habrían nacido cuando sus madres estaban embarazadas y fueron desaparecidas.

Los presuntos autores fueron grupos policiales y militares ya disueltos, a los que se atribuyen graves violaciones de derechos humanos.

Te puede interesar: Crean Comisión de la Verdad para investigar violaciones a DDHH; podrá hacer búsquedas en sedes militares

Lourdes Martínez, hermana de Roberto, fue capturada en junio de 1974 en Culiacán, Sonora, cuando tenía 23 años.

Militaba en la guerrilla Liga Comunista 23 de Septiembre, que se disolvió en 1983 tras desafiar durante una década al Partido Revolucionario Institucional (PRI), que gobernó a México entre 1929 y 2000.

“Es una ilusión grande la que tengo. Ojalá que haya nacido y ande por ahí mi sobrino o sobrina”, dijo Roberto, de 65 años, a la AFP desde Culiacán.

Es la primera vez que en México un gobierno busca a personas que habrían sido dadas en adopción tras la desaparición forzada de sus madres.

La Unidad Especializada en Búsqueda durante la llamada Guerra Sucia fue conformada en 2019, pero su trabajo apenas comienza.

Crueldad

Durante la represión, unos 500 opositores políticos y estudiantes fueron desaparecidos, según la Comisión Nacional de Derechos Humanos.

Para presionar al Estado a encontrarlos, algunos familiares se han sumado a la lucha de organizaciones que buscan a decenas de miles de personas desaparecidas en México desde 2006, cuando fue desplegada una polémica ofensiva antidrogas y la violencia del crimen organizado se disparó.

“Espero con el alma que las autoridades me ayuden a encontrar a mi sobrino o sobrina y a su madre”, suplica Martínez.

“Quisiera contarles a todos los que posiblemente nacieron en las mismas circunstancias lo mucho que sus madres dieron por este país”, añade.

La comisión intenta localizarlos revisando archivos oficiales y testimonios.

“Administrar partos clandestinos, posiblemente para apropiarse de los niños, debe ser una de las cosas más crueles”, afirma Javier Yankelevich, director de dicha unidad, adscrita a la Comisión Nacional de Búsqueda.

Yankelevich llama a quienes “puedan tener dudas sobre su identidad” a “explorar la posibilidad de que la historia que les contaron no sea la suya y se acerquen a las instituciones” para aclararla.

Camilo Vicente, autor del libro “Tiempo Suspendido. Una historia de la desaparición forzada en México, 1940-1980”, refiere indicios de que en México hubo adopciones irregulares en esos años, aunque no de la magnitud de las de Argentina y Chile.

La organización Abuelas de Plaza de Mayo estima que 500 bebés fueron robados durante la dictadura argentina (1976-1893), mientras en Chile la cifra es de 8.000, según la Corte de Apelaciones. “Así sean uno o dos los casos, es obligación del Estado buscarlos” y “decir cuántos niños habrían muerto en operativos militares o sufrido tortura, otra de las historias ocultas de esa largamente negada contrainsurgencia en México”, señala Vicente.

Lee más: ‘Cuando me lo entreguen y lo sepulte terminará mi duelo’: el duro proceso de identificación de desaparecidos

De novela

Uno de esos episodios es el de Roberto Antonio Gallangos y su esposa Carmen Vargas, miembros de la Liga Comunista. Fueron detenidos en operativos distintos en 1975 y luego desaparecidos.

Entonces, sus hijos Lucio Antonio, de cuatro años, y Aleida, de dos, estaban separados uno del otro con amigos de la pareja.

El niño fue raptado por agentes durante una operación en la que resultó herido; Aleida fue entregada a una familia por el hombre que la cuidaba y que murió sin revelar detalles de la historia.

Lucio Antonio fue dejado en un orfanato y en 1976 una familia lo adoptó bautizándolo como Juan Carlos Hernández.

Tras una denuncia periodística y por iniciativa de su padre adoptivo, Aleida descubrió su verdadera identidad en 2001.

En 2004, después de sortear obstáculos de autoridades que se negaban a abrir archivos oficiales, localizó a su hermano en Washington, donde ambos viven ahora.

“La gente decía que parecía que estaba perdiendo la razón”, cuenta Aleida a la AFP desde esa ciudad. Ambos esperan que la Corte Interamericana de Derechos Humanos obligue a México a ubicar a sus padres, incorpore la Guerra Sucia a la historia oficial y los indemnice.

“Soy dos veces víctima, soy familiar de desaparecido y un desaparecido”, denuncia Juan Carlos, a quien descubrir su verdadera identidad le ha traído “paz”.

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