BMP en Etiopía: cáscaras, pulpa y mucílago de café e jacinto de agua como sustratos para biogás

Los residuos del procesamiento de café en Etiopía presentan un potencial de metano diverso: en un estudio de 2018, el rendimiento medio osciló entre aproximadamente 31 NmL CH₄/g SV para el pergamino y unos 295 para el mucílago, mientras que la pulpa alcanzó unos 245. Los resultados muestran que las fracciones difieren significativamente entre sí, por lo que la utilidad depende de qué parte del residuo se tenga disponible.

Qué se investigó

Chala y colaboradores publicaron en la revista Sustainability (2018) los resultados de pruebas BMP de residuos del procesamiento primario del café: cáscaras (generadas en el método seco) y pulpa, pergamino y mucílago (en el método húmedo). Las pruebas se realizaron a 37 °C, es decir, en condiciones mesófilas. Los rendimientos medios de metano fueron de 159,4 ± 1,8 (cáscaras), 244,7 ± 6,4 (pulpa), 31,1 ± 2,0 (pergamino) y 294,5 ± 9,6 (mucílago) L/kg SV. Las diferencias reflejan la composición: el mucílago tenía la menor cantidad de hemicelulosa (0,8 %) y lignina (5 %), mientras que el pergamino presentaba la mayor cantidad de lignina (32 %) y fibra neutra (96 %), por lo que se degrada muy mal; los autores lo consideraron inadecuado para la fermentación. Estimaron también que, a escala de Etiopía, la fermentación de cáscaras, pulpa y mucílago podría generar hasta 68 millones de m³ de metano al año, lo que, convertido a cogeneración, equivaldría a 238 000 MWh de energía eléctrica y 273 000 MWh de calor. Se trata de un potencial teórico, no de una previsión de producción.

Cómo interpretar estos resultados

Los valores de BMP obtenidos en laboratorio no se trasladan directamente a una planta de biogás. El resultado se ve influido por la variedad, el método de procesamiento (húmedo o seco), el tiempo de almacenamiento de los residuos, el grado de trituración y el inóculo. Estos principios se abordan en las entradas Dispersión de resultados BMP entre laboratorios y BMP y rendimiento a escala técnica. Además, los residuos del procesamiento húmedo del café son ácidos y pueden contener compuestos fenólicos, cafeína y taninos, que en concentraciones elevadas inhiben la fermentación, por lo que en la práctica se utilizan en mezclas (codigestión), no como único sustrato.

Jacinto de agua: segunda materia prima etíope y de África Oriental

El jacinto de agua es una planta acuática invasora que obstruye los lagos de África Oriental. Como biomasa, resulta atractiva porque «crece» de forma gratuita, pero tiene una alta humedad y mucho contenido fibroso. Keche y colaboradores (RSC Advances, 2022) estudiaron el jacinto del lago Abaya en Etiopía; según el resumen, el pretratamiento con urea aumentó el potencial de biometano y mejoró la calidad del digestato como biofertilizante. Oduor y otros (Heliyon, 2022) investigaron en Kenia la cofermentación de residuos alimentarios (en este país, según los autores, los residuos alimentarios representan el 57 % de los residuos municipales) con jacinto en condiciones mesófilas (37 °C), para mitigar la acidificación típica de la fermentación de residuos alimentarios solos.

Otros residuos tropicales de la región

Un resumen de conferencia de Tropentag 2017 (Awiszus, Latif, Müller) evaluó las cáscaras de yuca de Tanzania y la pulpa de yuca: el rendimiento de metano fue de aproximadamente 0,225 m³N por kg de materia seca (MS) para las cáscaras y 0,224 para la pulpa. Los autores señalaron que el contenido de microelementos es bajo y que, para un proceso estable, es necesario suplementarlos, por ejemplo, mediante la mezcla con estiércol. Se trata solo de un resumen, no de un trabajo completo revisado por pares, por lo que los valores deben considerarse orientativos.

Conclusiones prácticas

1. Los residuos del procesamiento de café tienen un potencial significativo, pero funcionan mejor en mezcla con un sustrato tampón (por ejemplo, estiércol).
2. Todo proyecto de biogás basado en esta materia prima requiere pruebas BMP propias con muestras de la instalación, no valores de la literatura.
3. La biomasa con alta humedad (jacinto) debe deshidratarse o secarse, y el coste de recolección y transporte puede superar el beneficio energético.
4. Los resultados deben presentarse con la unidad (NmL CH₄/g SV) y la descripción de las condiciones del ensayo, para que puedan compararse. Contexto más amplio: Qué es el BMP.

Analogías para Polonia

En Polonia, un papel similar al de los residuos del procesamiento de café en Etiopía lo desempeñan los residuos del procesamiento de frutas: orujos de manzana, pulpa o vinaza. Sus características son la estacionalidad (producidos en campañas cortas), el pH ácido y la rápida biodegradación. La práctica operativa es similar: almacenamiento o ensilado, dosificación gradual y control del pH y FOS/TAC.

Advertencia sobre la comparabilidad

Los resultados de diferentes publicaciones solo pueden compararse si se indican la temperatura, la duración del ensayo, la relación inóculo/sustrato y el método de conversión a condiciones normales. Por ello, al utilizar datos bibliográficos, siempre conviene volver al artículo original y verificar estos parámetros.