Mejoramiento ambiental de combustibles líquidos utilizando residuos de la industria del café
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Resumen
Con el objetivo de contribuir a la sostenibilidad de la industria del café y mitigar los impactos ambientales asociados tanto a la acumulación de residuos agroindustriales como a la contaminación derivada del uso de combustibles fósiles, en este trabajo se estudió la valorización de residuos de café como precursores para la obtención de un material carbonoso adsorbente y de un solvente eutéctico profundo (SEP), aplicados en procesos de desulfuración adsortiva y extractiva, respectivamente, sobre un combustible líquido modelo. Si bien la hidrodesulfurización (HDS), tecnología convencional para la remoción de azufre, presenta alta eficiencia global, muestra limitaciones en la eliminación de compuestos azufrados refractarios y requiere condiciones operativas severas, elevados consumos energéticos y el uso de catalizadores costosos. En este contexto, se evaluaron estrategias alternativas basadas en desulfuración extractiva con SEP y desulfuración adsortiva mediante un material carbonoso derivado de residuos de café.
La eficiencia de ambos enfoques se evaluó empleando benzotiofeno como compuesto azufrado modelo en n-heptano. Los resultados mostraron que el material carbonoso presenta un desempeño sobresaliente, alcanzando eficiencias de remoción cercanas al 98 %, lo que evidencia su alto potencial para aplicaciones en desulfuración de combustibles. En contraste, los sistemas extractivos basados en polialcoholes, clorhidrato de cafeína y sales inorgánicas mostraron eficiencias moderadas o decrecientes, además de una mayor complejidad operativa. En conjunto, los resultados indican que la ruta adsortiva mediante materiales carbonosos derivados de residuos de café constituye la alternativa más eficiente, simple y promisoria dentro del enfoque estudiado. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
With the aim of contributing to the sustainability of the coffee industry and mitigating the environmental impacts associated with both the accumulation of agro-industrial residues and the pollution derived from fossil fuel use, this work research the valorization of spent coffee grounds as precursors for the production of a carbonaceous adsorbent and a deep eutectic solvent (DES), applied to adsorptive and extractive desulfurization processes, respectively, using a model liquid fuel. Although hydrodesulfurization (HDS), the conventional technology for sulfur removal, exhibits high overall efficiency, it presents limitations in the elimination of refractory sulfur compounds and requires severe operating conditions, high energy consumption, and expensive catalysts. In this context, alternative strategies based on extractive desulfurization using DES and adsorptive desulfurization using a carbonaceous material derived from coffee residues were evaluated.
The performance of both approaches was assessed using benzothiophene as a model sulfur compound in n-heptane. The results showed that the carbonaceous material exhibits outstanding performance, achieving sulfur removal efficiencies close to 98%, which demonstrates its high potential for fuel desulfurization applications. In contrast, extractive systems based on polyalcohols, caffeine hydrochloride, and inorganic salts showed moderate or decreasing efficiencies and higher operational complexity. Overall, the results indicate that the adsorptive route using carbonaceous materials derived from coffee residues constitutes the most efficient, simple, and promising alternative within the scope of this study.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas, tablas