Evaluación de un tratamiento hidrotermal para el procesamiento de la pulpa residual de café para su valorización

Abstract

Durante el beneficio húmedo de los granos de café arábico, se generan subproductos que representan un poco más del 80% p/p de los granos cosechados, entre ellos están: la pulpa (44%) y el mucílago (15%), los dos subproductos en mayor proporción. El propósito de este proyecto es evaluar la carbonización hidrotermal como tratamiento de los dos residuos mencionados para su valorización, produciendo un hidrochar y un licor que puedan ser reincorporados dentro del cultivo de café, respondiendo a la necesidad que tienen los caficultores colombianos. La carbonización hidrotermal consiste en un tratamiento termoquímico, especial para transformar biomasas con alto contenido de humedad en hidrochar (material sólido carbonoso). En este caso se realizaron dos sets de experimentos, en primer lugar, el tratamiento de la pulpa en presencia de agua potable y finalmente la pulpa en presencia de aguas mieles. En ambos casos se evaluó el efecto de tres temperaturas (200°C, 230°C y 260°C) y la carga del reactor, con tres relaciones sólido:líquido (1:5, 1:10 y 1:15), fijando el tiempo de residencia en dos horas y la velocidad de agitación en 267 rpm, a una presión autógena. El tratamiento hidrotermal de la pulpa generó hidrochars con rendimientos en masa entre 39 y 78 %. En cuanto a la distribución másica de productos, la fracción del licor fue predominante,representando en promedio 87% de la masa total, mientras que el gas y el hidrochar constituyeron fracciones menores, de 1.9% y 6.5%. Por su parte, el hidrochar alcanzó un área superficial de 20 m2/g, lo que representa un incremento del 93% respecto a la pulpa original. Adicionalmente, debido a su composición se clasifica como un fertilizante orgánico compuesto tipo NPK,cumpliendo con los parámetros nutricionales establecidos en la Norma Técnica Colombiana(NTC) 5167:2022. Estos resultados evidencian el potencial de este tratamiento para valorizar unabiomasa que únicamente es utilizada como residuo.