Cada año se producen en Colombia más de 50.000 toneladas de residuos del cultivo del café, y la cereza, una de sus partes más aprovechables, también se está tirando a la basura. En un estudio pionero se encontró una manera para que estas bayas generen “moléculas plataforma” de alto valor agregado, pues en sus azúcares estaría la llave para obtener furfural, un compuesto químico empleado para fabricar resinas y plásticos, obtener nuevos fármacos y herbicidas, y ser precursor para obtener biocombustibles, entre otros usos.
El furfural no se encuentra de manera natural sino que debe ser “sintetizado”, como dicen los expertos, que en palabras sencillas significa diseñado u obtenido en laboratorio. Desde la década de 1920 diversas empresas –en especial del sector de la avena y el maíz, debido a que son productos ricos en azúcares– lo han obtenido a partir de ácido sulfúrico, un compuesto que en altas concentraciones es tóxico y corrosivo tanto para la piel de quien lo manipula como para los tanques o reactores en los que se realiza el procedimiento.
El investigador Kevin René Suárez, magíster en Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), probó cuatro materiales diseñados de manera única en el Laboratorio de Aprovechamiento Energético de Recursos Naturales, y que serían el reemplazo ideal del ácido para obtener furfural.
Con cerca de 5 kilogramos de residuos de café recolectados de primera mano en la finca La Esmeralda, del municipio de Puente Nacional (Santander), el magíster encontró que se puede tener una selectividad de hasta un 40 % para producir el compuesto a partir de la cereza del café.
Dicha cifra es muy alta frente al 15 % de rendimiento registrado en el país en las pocas investigaciones adelantadas para obtenerlo, lo cual refleja la importancia de este trabajo, en el cual, según el experto “todo se hizo desde cero, pues el reactor –máquina en la que se introducen los materiales para que reaccionen con los azúcares del café– utilizado fue de diseño propio, o sea construido específicamente para el experimento”.
“Mientras un instrumento comercial de este tipo cuesta 16 millones de pesos, nosotros invertimos 1 millón de pesos para construir y poner a punto del reactor; además, aunque algunas empresas colombianas fabrican estos reactores, nunca antes se había podido obtener el furfural a partir de residuos de café”, asegura el magíster en Química.
Según un informe del Congreso Nacional de Cafeteros, en 2019 se produjeron alrededor de 13,9 millones de sacos de café, lo que representa un aumento de 0,4 % con respecto a 2018. También se observó un incremento de 6,3 % en las exportaciones, lo que indica que 13,5 millones de sacos salieron de Colombia en dicho año.
Este dato es clave, pues según estas cifras por cada millón de sacos de 60 kg de café exportados se producen al menos 55.000 toneladas de residuos, por lo que aprovechar este recurso sería un boom para las industrias interesadas en producir furfural, una especie de aceite de olor penetrante y sabor amargo que sirve para fabricar resinas y plásticos, obtener nuevos fármacos y herbicidas, y tal vez su punto más fuerte es ser un precursor fundamental para obtener biocombustibles.
¿Cómo es esto posible a partir de residuos de café? Esta misma inquietud motivó al investigador Suárez a realizar de manera inicial experimentos con los azúcares del café (hemicelulosa y xilosa), que en los residuos están en concentraciones de al menos un 15 %, encontró que cuando reaccionaban a altas temperaturas (hasta 190 °C) con los cuatro materiales se obtenía una selectividad del 40 % hacia furfural.
“Después los cuatro materiales, que tienen importantes cantidades de hierro y óxido de silicio, y de los que más adelante incluso se podrían obtener patentes para la Universidad, se ponían a reaccionar químicamente en el reactor con la cereza, a entre 170 y 190 oC, y entre 30 y 60 minutos; los resultados fueron igual de satisfactorios, lo cual muestra que es un primer paso para tener el compuesto de manera fácil y rápida”, indica.
Añade que “para extraer los azúcares, en la primera parte del experimento se debe romper su estructura química, y esto se logra con agua muy caliente, en un proceso denominado tratamiento hidrotérmico, y cuyo papel es fundamental porque permite extraer estas sustancias para que luego reaccionen con los materiales.
