Una investigación logra convertir los posos de café en materia prima para producir biocombustibles

Los posos de café, un residuo que habitualmente acaba desechándose tras preparar la bebida, podrían convertirse en una valiosa materia prima para la producción de biocombustibles y otros productos de origen biológico. Una investigación de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha optimizado un proceso de extracción de aceite que permite recuperar cerca del 90 % del rendimiento obtenido mediante técnicas de referencia, con un consumo energético menor, un aceite de mayor calidad y preservando el resto de la biomasa para su posterior valorización.

El trabajo, publicado en la revista científica Biomass and Bioenergy, se enmarca en el desarrollo de estrategias de economía circular y biorrefinería para transformar residuos orgánicos en nuevos recursos, contribuyendo al avance de los combustibles renovables para sectores de difícil electrificación, como el transporte pesado.

Los posos de café, un potencial para producir biodiésel

Cada año se producen en el mundo alrededor de 10 millones de toneladas de granos de café y, tras la preparación de la bebida, una parte muy importante termina convertida en residuos sólidos conocidos como spent coffee grounds o posos de café usados.

Estos residuos contienen aproximadamente un 15 % de lípidos, una fracción rica en grasas que puede emplearse como materia prima para la producción de biodiésel. Sin embargo, su aprovechamiento depende de desarrollar procesos de extracción eficientes que permitan recuperar el aceite sin deteriorar el resto de la biomasa.

Para ello, el equipo investigador de la URV, integrado por Jorge F. Romero, Alberto Tampieri, Daniel Montané, Magdalena Constantí y Francesc Medina, estudió cómo influyen tres variables fundamentales en el proceso: la temperatura, el tiempo de extracción y la proporción entre el disolvente y el residuo de café, utilizando n-hexano como disolvente.

El proceso optimizado recupera el 90 % del aceite con menos impurezas

Tras analizar diferentes combinaciones mediante un diseño experimental, los investigadores determinaron que las condiciones óptimas de operación se sitúan en 45 ºC, durante 60 minutos y con una proporción de 35 mililitros de n-hexano por gramo de poso seco.

El proceso optimizado recupera cerca del 90 % del aceite presente en los posos de café y reduce las impurezas hasta solo el 0,3 %, frente al 3,9 % obtenido mediante la técnica Soxhlet

Según explica Magdalena Constantí, investigadora del Departamento de Ingeniería Química de la URV, estas condiciones permiten obtener un rendimiento muy próximo al conseguido mediante la extracción Soxhlet, considerada la técnica de referencia en laboratorio, pero con un proceso mucho más sencillo y con mayor potencial de aplicación industrial.

Además del elevado rendimiento, el estudio destaca la calidad del aceite obtenido. El contenido de impurezas se redujo hasta apenas un 0,3 %, muy por debajo del 3,9 % registrado mediante Soxhlet. Asimismo, el perfil de ácidos grasos permaneció estable durante todos los ensayos, dominado por los ácidos linoleico y palmítico, dos compuestos especialmente relevantes para la producción de biodiésel.

La biomasa restante puede aprovecharse para fabricar nuevos bioproductos

Uno de los principales avances del estudio es que la extracción del aceite no compromete el aprovechamiento del resto del residuo, lo que facilita una valorización integral de los posos de café.

La investigación demuestra que el proceso preserva la matriz lignocelulósica, formada por celulosa, hemicelulosa y lignina, componentes que posteriormente pueden emplearse para producir bioetanol, ácido láctico, polihidroxialcanoatos (PHA), precursores de combustibles sostenibles de aviación o compuestos fenólicos.

Además, la eliminación previa de las grasas actúa como un pretratamiento que facilita el acceso de catalizadores y disolventes al resto de la biomasa, mejorando su aprovechamiento en procesos posteriores.

La extracción del aceite actúa también como un pretratamiento que facilita la valorización del resto de la biomasa para obtener bioetanol, combustibles sostenibles de aviación y otros bioproductos

El método ofrece mayor potencial para su aplicación industrial

El equipo investigador comparó este procedimiento con otras técnicas como la extracción asistida por ultrasonidos o microondas. Aunque ambas permiten acelerar las primeras etapas del proceso, el estudio concluye que no ofrecen ventajas suficientes en términos de calidad del aceite, eficiencia global, consumo energético ni posibilidades de escalado industrial.

Por ello, la extracción por lotes mediante n-hexano en condiciones moderadas se presenta como la alternativa más equilibrada para integrarse en futuras estrategias de biorrefinería, permitiendo obtener simultáneamente distintos productos de valor añadido a partir de un mismo residuo.

Según destaca Daniel Montané, investigador del Departamento de Ingeniería Química de la URV, este enfoque "permite transformar un residuo habitualmente infrautilizado en diferentes vectores energéticos y productos químicos de origen biológico, además de reducir el impacto ambiental asociado a su acumulación", abriendo nuevas oportunidades para la producción sostenible de biocombustibles.