Aprovechamiento energético del metano generado en la digestión anaerobia de pulpa de café proveniente de fincas hortofrutícolas del Valle del Cauca y Nariño

Colombia, a pesar de ser una potencia cafetera, aún necesita mejorar la gestión de los residuos derivados del cultivo y procesamiento del café. Muchas fincas cafeteras carecen de sistemas de tratamiento o gestión adecuada de los residuos sólidos y líquidos, generando la contaminación del agua, suelo y aire, principalmente cuando la pulpa de café, que generalmente se desecha después de procesar la cereza para obtener la semilla, es arrojada a fuentes hídricas o abandonada al aire libre. Estas prácticas incorrectas no solo causan daño ambiental, sino que también resultan en la pérdida de productos valiosos que podrían ser aprovechados tanto por los caficultores como por otras personas y entidades interesadas en el tema. En esta investigación se analizó el potencial de aprovechamiento del metano generado a partir del tratamiento anaeróbico de la pulpa de café procedente de fincas hortofrutícolas ubicadas en el Valle del Cauca y Nariño. Se llevaron a cabo análisis de las características fisicoquímicas de cuatro variedades de pulpa de café (caturra, catimor, típica y castilla roja), teniendo en cuenta las condiciones necesarias para su tratamiento mediante la digestión anaerobia, con el objetivo de determinar el potencial de generación de metano. Además, se formuló una propuesta para el aprovechamiento del metano obtenido a partir de esta tecnología. Al realizar los balances de masa para calcular la producción de metano de cada variedad de café, se encontró que la cantidad de metano a producir a partir de cada tipo de pulpa de café puede variar entre 140 L/CH4 Kg a 110 L/CH4 Kg por cada kg de residuo, lo cual está asociado principalmente al contenido de materia orgánica en la pulpa (medida como sólidos volátiles) y este está asociado en gran medida a las prácticas de despulpe propias de cada finca. A partir del proyecto realizado se concluye que iniciativas como la implementación de un biodigestor y de gasificadores, podrían contribuir a la reducción de la contaminación y a la generación de energía renovable en el sector cafetero, fomentando prácticas sostenibles y promoviendo un desarrollo más responsable en términos ambientales y socioeconómicos.

Colombia, despite being a powerful coffee maker, still needs to improve the management of waste derived from the cultivation and processing of coffee. Many coffee farms lack treatment systems or adequate management of solid and liquid waste, they will discover the contamination of water, soil and air, mainly when the coffee pulp, which is generally discarded from processing the cherry to obtain the seed later, is thrown into water sources or left in the open. These incorrect practices not only cause environmental damage, but also result in the loss of valuable products that could be used by coffee farmers as well as by other people and entities interested in the subject. In this research, the potential use of methane generated from the anaerobic treatment of coffee pulp from fruit and vegetable farms located in Valle del Cauca and Nariño was analyzed. An analysis of the physicochemical characteristics of four varieties of coffee pulp (caturra, catimor, typical and castilla roja) was carried out, taking into account the necessary conditions for its treatment through anaerobic digestion, with the aim of determining the generation potential of methane. In addition, a proposal was formulated for the use of methane obtained from this technology. When carrying out the mass balances to calculate the methane production of each coffee variety, it was found that the amount of methane to be produced from each type of coffee pulp can vary between 140 L/CH4 Kg to 110 L/CH4 Kg for each kg of waste, which is mainly associated with the organic matter content in the pulp (measured as volatile solids) and this is largely associated with the pulping practices of each farm. It was possible to conclude that initiatives such as the implementation of a biodigester and gasifiers could contribute to the reduction of pollution and the generation of renewable energy in the coffee sector, encourage sustainable practices and promote a more responsible development in environmental and socioeconomic terms

Pasantía de investigación (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2023

Pregrado

Ingeniero(a) Ambiental