El marro del cafè que habitualment acaba a les escombraries pot tenir una segona vida com a matèria primera per produir biocombustibles i altres productes d’alt valor afegit. Un estudi de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha avaluat com extreure’n l’oli de forma eficient i, alhora, conservar la resta del material vegetal perquè també pugui ser aprofitat en processos posteriors.
La recerca, publicada a Biomass and Bioenergy, se centra en els residus de cafè ja utilitzat, coneguts com a “spent coffee grounds” en anglès. Es tracta d’un residu molt abundant: segons l’article, la producció mundial de grans de cafè se situa al voltant dels 10 milions de tones anuals i, després de preparar la beguda, només una petita part acaba incorporada al cafè consumit.
EXTREURE ELS LÍPIDS PER FER BIOCOMBUSTIBLE
La resta es converteix en residu sòlid, una part important del qual és el marro del cafè. Aquests residus contenen aproximadament un 15% de lípids, és a dir, greixos que poden servir com a base per obtenir biodièsel.
L’equip investigador, integrat per Jorge F. Romero, Alberto Tampieri, Daniel Montané, Magdalena Constantí i Francesc Medina, del Departament d’Enginyeria Química de la URV, ha estudiat com influeixen tres factors clau en l’extracció d’aquest oli: la temperatura, el temps de procés i la proporció entre dissolvent i residu de cafè.
Per fer-ho, van utilitzar n-hexà, un dissolvent que s’usa habitualment en l’extracció de greixos, i van aplicar un disseny experimental que els va permetre analitzar la combinació de totes aquestes variables.
“Hem comprovat que les condicions òptimes es troben a 45 ºC, durant 60 minuts i amb una proporció de 35 mil·lilitres d’hexà per gram de pòsit sec”, explica Magdalena Constantí, una de les autores de l’estudi. Amb aquests paràmetres, el procés permet recuperar aproximadament el 90% de l’oli que s’obté amb Soxhlet, una tècnica de laboratori molt utilitzada com a referència perquè ofereix rendiments elevats, però que requereix més temps, més energia i no és tan recomanable per a una aplicació industrial.
OLI PUR
A més de la quantitat d’oli recuperat, l’estudi posa l’accent en la qualitat de l’extracte. El procés optimitzat va generar un oli amb una fracció d’impureses molt baixa, del 0,3%, mentre que amb Soxhlet aquesta fracció arribava al 3,9%.
L’anàlisi de la composició dels greixos va mostrar que el perfil d’àcids grassos es mantenia estable en les diferents condicions assajades i estava dominat pels àcids linoleic i palmític, dos components rellevants per valorar el potencial d’aquest oli com a matèria primera per a la producció de biodièsel.
“En el nostre estudi també demostrem que extreure l’oli no ha de comprometre l’aprofitament de la resta del residu”, apunta Francesc Medina, investigador del Departament d’Enginyeria Química, que ha participat en la recerca.
De fet, un dels objectius de la seva investigació era preservar l’anomenada matriu lignocel·lulòsica dels pòsits, formada per components com la cel·lulosa, l’hemicel·lulosa i la lignina. Aquestes fraccions poden ser utilitzades posteriorment per obtenir altres productes, com bioetanol, àcid làctic, polihidroxialcanoats o precursors de combustibles sostenibles d’aviació i compostos fenòlics.
En aquest sentit, el procés d’extracció no només permet recuperar oli, sinó que també actua com un pretractament. Els greixos presents en el residu poden dificultar l’accés dels dissolvents o catalitzadors a la resta de la biomassa. En eliminar aquesta barrera sense alterar de manera significativa l’estructura del material, el residu desgreixat queda més preparat per a una valorització posterior.
L’equip investigador també va comparar aquest mètode amb tècniques com l’extracció assistida per ultrasons o microones. Tot i que aquestes alternatives poden accelerar l’extracció inicial, l’estudi conclou que no ofereixen un avantatge suficient en termes de qualitat de l’oli, eficiència global, demanda energètica i escalabilitat.
Per això, el procés per lots amb n-hexà en condicions moderades es perfila com una opció més equilibrada per integrar-se en una estratègia de biorefineria.
Aquesta proposta s’inscriu en el marc de l’economia circular i de la necessitat de desenvolupar combustibles renovables per a sectors difícils d’electrificar, com el transport pesant.
L’aprofitament integral dels pòsits de cafè “permet transformar un residu habitualment infrautilitzat en diferents vectors energètics i productes químics d’origen biològic i reduir l’impacte ambiental associat a la seva acumulació”, explica Daniel Montané, investigador del mateix departament, que també ha participat en la recerca. Això permetria obrir noves vies per a la producció sostenible de biocombustibles.
Afegir La Ciutat com a font preferida de Google de forma gratuïta
Estigues informat amb les últimes notícies d'actualitat