¿Alguna vez te has preguntado qué pasa con los restos de café o borra que tiras a la basura cada mañana? Lo que para nosotros es un residuo sin valor, para la ciencia puede convertirse en una fuente de energía renovable. Un equipo de investigadores españoles ha logrado producir biobutanol a partir de este subproducto agroalimentario de una manera mucho más barata y eficiente que cualquier intento previo.
El modelo desarrollado durante la investigación realizada por la Universidad de León (ULe) y el Centro de Biocombustibles y Bioproductors del Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL) optimiza, por vez primera, el proceso completo desde el tratamiento previo del residuo hasta la fermentación final y consigue ahorrar notablemente la materia prima necesaria para obtener altas concentraciones de biobutanol.
Los resultados de la investigación, publicados en la revista Process Safety and Environmental Protection, son un avance más propio de soluciones energéticas innovadoras que de tratamientos convencionales de residuos de acuerdo a lo expresado por los autores.
Este avance no es solo una buena noticia para los amantes del reciclaje; es un paso de gigante hacia un modelo de economía circular donde el desecho sólido de café tiene tanto potencial como viabilidad industrial para convertirse en un combustible alternativo a los combustibles fósiles.
Biobutanol: Un biocombustible que supera al etanol
Para entender la importancia de este hallazgo hay que hablar del protagonista: el biocombustible obtenido durante la investigación de la ULe y el Centro de Biocombustibles y Bioproductors del ITACyL. Aunque el bioetanol es más conocido, el biobutanol tiene mayor densidad energética
Se trata de un alcohol de cuatro carbonos que tiene una mayor densidad energética, es menos volátil y, lo más importante, se lleva de maravilla con la tecnología actual, tanto con las infraestructuras de transporte como de almacenamiento de combustibles.
A diferencia de otros combustibles verdes, el biobutanol se puede mezclar con la gasolina en cualquier proporción sin necesidad de modificar los motores de nuestros coches o las infraestructuras de las gasolineras.
El secreto está en la eficiencia del proceso
Al optimizar cada parte del proceso de producción de biobutanol, buscaban demostrar la viabilidad técnica y también la rentabilidad industrial para que este biocombustible pueda llegar a las calles.
Los investigadores comenzaron con un tratamiento químico de los residuos o posos de café para el que utilizaron ácido sulfúrico diluido, primero, y luego una hidrólisis enzimática, logrando recuperar más del 91% de los azúcares presentes en la borra. Una cifra muy superior a la alcanzada en trabajos previos.
Pero el verdadero “toque maestro” llegó después de eliminar las sustancias tóxicas en una segunda fase del proceso.
Detoxificación: Eliminar sustancias tóxicas que frenan la fermentación
Siguieron con la detoxificación del producto obtenido tras el tratamento químico y enzimático. Un paso crítico para garantizar la viabilidad del proceso, pues se eliminan compuestos inhibidores que dificultan la fermentación como los furanos. Además de reducir en más de un 80 % los compuestos fenólicos, sin una pérdida significativa de azúcares.
Otro avance clave fue la búsqueda de la bacteria perfecta. Tras probar ocho tipos diferentes del género Clostridium, encontraron que la Clostridium saccharoperbutylacetonicum es la campeona absoluta transformando azúcares en energía.
El resultado fue concluyente: mayor producción de biobutanol y mejor aprovechamiento de los azúcares, superando a otras cepas comúnmente utilizadas.
Dieta minimalista y reducción de costos
Entre los principales logros de la investigación española destaca el desarrollo de un medio de fermentación donde no era necesario tantos nutrientes químicos para alimentar el proceso. Al simplificar la “receta”, los costos se redujeron casi un 50%.
Con un entorno más adecuado para la fermentación bacteriana, los investigadores lograron concentraciones de hasta 7,9 gramos por litro de biobutanol y casi 12 gramos por litro de la mezcla total de disolventes, alcanzando rrendimientos superiores a los anteriormente reportados para residuos de café.
Actualmente, los restos de café son uno de los subproductos agroalimentarios más abundantes que, a menudo, terminan en vertederos sin mayor provecho, este estudio contribuye a dar una segunda vida a un residuo que se gestiona en gran medida como desecho.
Descabonización y economía circular
Este es un ejemplo perfecto de cómo la ciencia puede alinearse con los objetivos de descarbonización y de economía circular de la Unión Europea.
Al demostrar que producen biobutanol a partir de residuos de café con rendimientos tan altos (alcanzando casi los 12 gramos de disolventes por litro), los científicos están dando una segunda vida a un residuo cotidiano. Es una solución sostenible que reduce la dependencia de los combustibles fósiles y, al mismo tiempo, abarata los procesos de producción de energía limpia.
“Estos resultados refuerzan el potencial de los posos de café como materia prima para biocombustibles avanzados”, subrayan los autores del estudio.
La ciencia nos demuestra, una vez más, que la sostenibilidad no tiene por qué ser cara si se tiene el ingenio necesario para aprovechar lo que ya tenemos a mano.
Con información de El Periódico de la Energía, Ileón (El Diario), Tribuna León y Ecoticias
Imágenes cortesía de El Periódico de la Energía y Ecoticias
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