La Universidad de Granada busca nuevos usos industriales para los posos de café

El equipo de científicos estudia la viabilidad del proyecto: una instalación para la obtención de compuestos de valor a partir de estos residuos cafeteros, con fines energéticos, nutricionales y agrícolas.

Los posos de café son un desecho contaminante que genera cerca de seis millones de toneladas en todo el mundo y, en la mayoría de los casos termina en vertederos o incinerado. Ahora, investigadores de la Universidad de Granada trabaja para que este material pueda ser aprovechado dentro de un modelo de economía circular.

El estudio se centra en el diseño y la posterior evaluación técnica, económica y ambiental de una biorrefinería capaz de producir varios compuestos de valor a partir de posos de café. Los principales productos resultantes son aceite, carbohidratos con actividad prebiótica y bioquelatos.

El aceite puede utilizarse como materia prima para la producción de biodiésel, los prebióticos tienen aplicación en el sector nutracéutico y los bioquelatos son útiles en agricultura para mejorar la disponibilidad de micronutrientes en cultivos y para la biofortificación.

El proceso tiene como operación principal la carbonización hidrotermal, una tecnología sencilla que trata biomasa húmeda bajo condiciones de alta temperatura y presión. Como resultado, se consiguen dos fracciones principales, una líquida rica en compuestos solubles y una sólida rica en carbono, que se procesan posteriormente para obtener los productos finales.

Gráfico de la investigación.

‘El trabajo no se limita a un planteamiento conceptual, sino que evalúa la viabilidad mediante un software de simulación industrial llamado SuperPro Designer’, detalla el investigador Anderson Valencia Isaza, quien ha firmado este avance en el marco de su tesis doctoral, dentro del grupo de investigación Ingeniería de Procesos Sostenibles (TEP982) del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias.

Se han analizado diferentes escenarios de operación: desde configuraciones más completas hasta opciones simplificadas, con el objetivo de estudiar también el rendimiento económico y ambiental. Los resultados muestran dicha viabilidad en capacidades intermedias.

Por ejemplo, para una capacidad de 10 toneladas por lote, aproximadamente el 3% de los posos generados en una planta industrial, se obtienen indicadores favorables con un valor actual neto (NPV) de 108,2 millones de dólares, una tasa interna de retorno (IRR) del 18,53% y un periodo de retorno cercano a 4 años.

‘Además del perfil económico, se ha realizado una evaluación ambiental mediante radiografía del ciclo de vida, en colaboración con el área de Tecnologías del Medio Ambiente. Este estudio identifica los principales puntos críticos del proceso’, añade Alejandro Fernández Arteaga, profesor responsable de la investigación.

Los resultados indican que el consumo de energía térmica, principalmente vapor de agua, y el uso de disolventes son los factores que más contribuyen al impacto ambiental. ‘Lo que pone de manifiesto la necesidad de optimizar la demanda energética y reducir el uso de solventes en futuras mejoras’, recuerda el profesor de la Universidad de Granada.

El enfoque multiproducto es uno de los elementos clave del trabajo. A diferencia de la mayoría de los estudios previos, esta vez se plantea una estrategia integrada que permite obtener varias soluciones de forma simultánea. ‘Así se mejora la rentabilidad global y se reduce la dependencia de un solo mercado. Además, mientras que muchos trabajos previos se limitan a describir posibles rutas de valorización, en este caso se realiza una evaluación mediante simulación, lo que aporta una aproximación más cercana a una posible implementación industrial’, destaca el investigador Anderson Valencia Isaza.

Los posos de café son, por tanto, una materia prima dentro de la bioeconomía. Su uso disminuye la generación de residuos y desarrolla procesos más sostenibles. No obstante, el estudio también señala la necesidad de avanzar hacia mejoras adicionales, especialmente en consumo energético, para facilitar la aplicación industrial.

‘El trabajo demuestra el potencial de transformar un residuo ampliamente disponible en una fuente de productos de alto valor añadido, en línea con los principios de sostenibilidad y economía circular’, concluyen los científicos.