En un laboratorio de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá, el magíster en Química Luigi Sebastián Merchán Suárez logró transformar la común borra de café, ese residuo que genera la preparación de la bebida y que normalmente termina en la basura, en un material adsorbente capaz de remover hasta el 98% del azufre presente en un combustible modelo. El trabajo, desarrollado en el Laboratorio de Investigación en Combustible y Energía del Departamento de Química, parte de un proyecto intersedes que busca nuevos usos para los residuos de la industria cafetera, evaluando alternativas como la pulpa, la cáscara y el pergamino, aunque fue el cuncho el que mostró los resultados más prometedores.
El proceso de conversión del residuo implicó un meticuloso tratamiento que comenzó con el secado, tamizado y clasificación de las partículas por tamaño, seguido de tratamientos térmicos controlados que crearon una estructura porosa en el material, descrita por el investigador como una «esponja microscópica». Para medir la eficacia del adsorbente, se utilizó cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC), una técnica que permite separar y cuantificar los componentes de la mezcla. La investigación enfrentó el desafío de la variabilidad del residuo, ya que factores como el tipo de grano, el nivel de tostión o la forma de preparación alteran las propiedades del material, por lo que Merchán decidió recolectar todas las muestras de una única fuente comercial, una reconocida cadena internacional de café, para garantizar consistencia en los resultados.
Un desafio molecular para la desulfuración
La industria petrolera utiliza actualmente la hidrodesulfuración, un proceso que requiere hidrógeno, altas presiones y catalizadores, pero que no logra eliminar todos los compuestos azufrados presentes en los combustibles. «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 Suárez, destacando la complejidad de abordar estas estructuras moleculares resistentes. La combustión de gasolina y diésel libera estos compuestos de azufre, asociados a problemas respiratorios, lluvia ácida y desgaste acelerado de tuberías y equipos tanto en refinerías como en sistemas de transporte.
«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»
Luigi Sebastián Merchán Suárez, magíster en Química, Universidad Nacional de Colombia
Los resultados, aunque alentadores, son preliminares. Las pruebas se realizaron exclusivamente con combustible modelo, una mezcla que simula gasolina y diésel pero que no incluye la complejidad de los combustibles comerciales, donde otras moléculas pueden competir por los poros del adsorbente. Colombia tiene el ambicioso objetivo de reducir el contenido de azufre en sus combustibles a menos de 10 partes por millón (ppm) hacia 2030, una meta impulsada por Ecopetrol y alineada con estándares internacionales de calidad del aire. El material derivado del café, que inicialmente se recolectó de la cafetería del propio laboratorio, deberá ahora someterse a pruebas con combustibles reales antes de considerar una eventual aplicación industrial, un paso crucial para determinar su viabilidad en el mundo real.
