El residuo del café que habitualmente acaba en la basura puede tener una segunda vida como materia prima para producir biocombustibles y otros productos de alto valor añadido. Un estudio de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha evaluado cómo extraerle el aceite de forma eficiente y, al mismo tiempo, conservar el resto del material vegetal para que también pueda ser aprovechado en procesos posteriores.
La investigación, publicada en Biomass and Bioenergy, se centra en los residuos de café ya utilizado, conocidos como “spent coffee grounds” en inglés. Se trata de un residuo muy abundante: según el artículo, la producción mundial de granos de café se sitúa alrededor de los 10 millones de toneladas anuales y, después de preparar la bebida, solo una pequeña parte acaba incorporada al café consumido.
EXTRACCIÓN DE LOS LÍPIDOS PARA HACER BIOCOMBUSTIBLE
El resto se convierte en residuo sólido, una parte importante del cual es el residuo del café. Estos residuos contienen aproximadamente un 15% de lípidos, es decir, grasas que pueden servir como base para obtener biodiésel.
El equipo investigador, integrado por Jorge F. Romero, Alberto Tampieri, Daniel Montané, Magdalena Constantí y Francesc Medina, del Departament d’Enginyeria Química de la URV, ha estudiado cómo influyen tres factores clave en la extracción de este aceite: la temperatura, el tiempo de proceso y la proporción entre disolvente y residuo de café.
Para ello, utilizaron n-hexano, un disolvente que se usa habitualmente en la extracción de grasas, y aplicaron un diseño experimental que les permitió analizar la combinación de todas estas variables.
“Hemos comprobado que las condiciones óptimas se encuentran a 45 ºC, durante 60 minutos y con una proporción de 35 mililitros de hexano por gramo de poso seco”, explica Magdalena Constantí, una de las autoras del estudio. Con estos parámetros, el proceso permite recuperar aproximadamente el 90% del aceite que se obtiene con Soxhlet, una técnica de laboratorio muy utilizada como referencia porque ofrece rendimientos elevados, pero que requiere más tiempo, más energía y no es tan recomendable para una aplicación industrial.
ACEITE PURO
Además de la cantidad de aceite recuperado, el estudio pone el acento en la calidad del extracto. El proceso optimizado generó un aceite con una fracción de impurezas muy baja, del 0,3%, mientras que con Soxhlet esta fracción llegaba al 3,9%.
El análisis de la composición de las grasas mostró que el perfil de ácidos grasos se mantenía estable en las diferentes condiciones ensayadas y estaba dominado por los ácidos linoleico y palmítico, dos componentes relevantes para valorar el potencial de este aceite como materia prima para la producción de biodiésel.
“En nuestro estudio también demostramos que extraer el aceite no tiene que comprometer el aprovechamiento del resto del residuo”, apunta Francesc Medina, investigador del Departamento de Ingeniería Química, que ha participado en la investigación.
De hecho, uno de los objetivos de su investigación era preservar la llamada matriz lignocelulósica de los posos, formada por componentes como la celulosa, la hemicelulosa y la lignina. Estas fracciones pueden ser utilizadas posteriormente para obtener otros productos, como bioetanol, ácido láctico, polihidroxialcanoatos o precursores de combustibles sostenibles de aviación y compuestos fenólicos.
En este sentido, el proceso de extracción no solo permite recuperar aceite, sino que también actúa como un pretratamiento. Las grasas presentes en el residuo pueden dificultar el acceso de los disolventes o catalizadores al resto de la biomasa. Al eliminar esta barrera sin alterar de manera significativa la estructura del material, el residuo desengrasado queda más preparado para una valorización posterior.
El equipo investigador también comparó este método con técnicas como la extracción asistida por ultrasonidos o microondas. Aunque estas alternativas pueden acelerar la extracción inicial, el estudio concluye que no ofrecen una ventaja suficiente en términos de calidad del aceite, eficiencia global, demanda energética y escalabilidad.
Por ello, el proceso por lotes con n-hexano en condiciones moderadas se perfila como una opción más equilibrada para integrarse en una estrategia de biorrefinería.
Esta propuesta se inscribe en el marco de la economía circular y de la necesidad de desarrollar combustibles renovables para sectores difíciles de electrificar, como el transporte pesado.
El aprovechamiento integral de los posos de café “permite transformar un residuo habitualmente infrautilizado en diferentes vectores energéticos y productos químicos de origen biológico y reducir el impacto ambiental asociado a su acumulación”, explica Daniel Montané, investigador del mismo departamento, que también ha participado en la investigación. Esto permitiría abrir nuevas vías para la producción sostenible de biocombustibles.
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