Un investigador de la Universidad Nacional convirtió la borra del café en un material poroso que logró remover cerca del 98 % del azufre en pruebas de laboratorio con una mezcla diseñada para simular combustibles como gasolina y diésel.
Los residuos que quedan después de preparar café podrían tener una nueva aplicación en el tratamiento de combustibles. Un investigador de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) desarrolló un material a partir del cuncho o borra de café con capacidad para capturar compuestos de azufre.
El trabajo fue realizado por Luigi Sebastián Merchán Suárez, magíster en Química de la UNAL, quien estudió las propiedades de este residuo para transformarlo en un material similar a una esponja microscópica capaz de retener moléculas contaminantes.
La investigación parte de un problema asociado al uso de combustibles como la gasolina y el diésel: la presencia de compuestos de azufre. Cuando estos elementos participan en procesos de combustión pueden generar emisiones contaminantes que afectan la calidad del aire.
Aunque la industria petrolera utiliza desde hace años procesos como la hidrodesulfuración para disminuir el contenido de azufre, algunos compuestos resultan más difíciles de eliminar porque el azufre permanece incorporado dentro de sus moléculas.
“Algunos compuestos azufrados son mucho más difíciles de eliminar porque el azufre queda ‘muy protegido’ dentro de la molécula, por decirlo de forma sencilla”, explicó Merchán.
Ante este desafío, el investigador buscó una alternativa en un residuo abundante en Colombia: el café. El estudio hizo parte de un proyecto intersedes de la Universidad Nacional enfocado en encontrar nuevos usos para residuos provenientes de la industria cafetera.
Durante la investigación se analizaron diferentes subproductos del café, entre ellos la pulpa, la cáscara, el pergamino y el cuncho. Este último presentó las mejores condiciones para ser transformado en un material adsorbente, es decir, con capacidad para atrapar moléculas en su superficie.
La clave está en su composición. El cuncho de café contiene una alta proporción de carbono, característica que permite modificar su estructura mediante tratamientos térmicos y generar pequeños poros y cavidades.
Para desarrollar el material, el investigador recolectó muestras de una única fuente comercial con el propósito de reducir las variaciones que pueden existir entre residuos de diferentes tipos de café, métodos de preparación o niveles de tostión.
Después del proceso de secado, clasificación y tratamiento térmico, el cuncho adquirió una estructura porosa que aumentó su capacidad de interacción con otras moléculas.
“Convertimos ese cuncho en una especie de esponja microscópica para moléculas de azufre, y, como ocurre con una esponja común, cuanto más porosa era su estructura mayor era su capacidad de retener lo que entraba en contacto con ella”, explicó Merchán.
Para comprobar la efectividad del material, el investigador no utilizó combustibles comerciales, sino una mezcla creada en laboratorio con una cantidad controlada de un compuesto azufrado. Esto permitió medir con precisión el comportamiento del material.
El procedimiento consistió en poner en contacto la mezcla con la “esponja” elaborada a partir del café y posteriormente analizar la cantidad de azufre restante mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC), una técnica que permite identificar y medir componentes presentes en una muestra.
Los resultados mostraron una remoción cercana al 98 % del azufre en las condiciones evaluadas. Sin embargo, el investigador señaló que este resultado corresponde a pruebas controladas y que aún se requieren nuevos análisis antes de pensar en una aplicación industrial.
“Es un resultado muy prometedor porque demuestra que el concepto funciona, pero todavía no significa que podamos reemplazar inmediatamente los procesos industriales actuales”, indicó Merchán.
El siguiente paso de la investigación será evaluar el desempeño del material en combustibles reales, donde diferentes moléculas podrían competir por los espacios disponibles dentro de la estructura porosa y modificar su capacidad de remoción.