Edición 32

Cenicafé genera electricidad a partir de madera del cafeto

Julio de 2015

Detrás del Café de Colombia


Cenicafé genera electricidad a partir de madera del cafeto

Es la primera vez que se investiga el empleo de este subproducto del café para generar electricidad, no sólo en Colombia, sino en el mundo, de ahí la importancia de este desarrollo tecnológico de vanguardia.


El Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé), brazo de investigación científica y desarrollo tecnológico del gremio cafetero, avanza en la generación de electricidad a gran escala a partir de la madera del cafeto, lo que lo coloca a la vanguardia en materia de energías alternativas, renovables y sostenibles.

El proyecto, en el marco de la iniciativa estadounidense Energy and Climate Partnership of the Americas (ECPA), es desarrollado por el equipo de la disciplina de Ingeniería Agrícola de Cenicafé, a cargo del investigador Carlos Oliveros.

Es la primera vez que se emplea la madera del cafeto para generar electricidad, no sólo en Colombia, sino en el mundo, de ahí la importancia de este desarrollo. En promedio por cada 1,25 kg de pequeños trozos de madera de cafeto es posible generar un kilovatio eléctrico (kWe).

La principal innovación por parte de Cenicafé consistió en adaptar una tecnología ya existente, un gasificador de patente abierta, al uso de madera del café, algo que no se había llevado a la práctica hasta ahora, pues en Colombia solo se había trabajado el tema a nivel académico e investigativo.

La correcta operación del equipo requiere trocitos o chips de madera de café de entre 10 y 40 mm de largo. La madera de café es difícil de astillar, principalmente porque es dura y presenta muchos nudos que dan origen a chips de tamaño distinto al requerido para la operación del equipo. Con una chipeadora de cuchillas ensamblada en Colombia se obtuvo un rendimiento de 57% de chips a partir de tallos de café, que deben cortarse a 80 cm de largo. Los chips deben tener una humedad de entre 10% y 15%.

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La madera del café es un material lignocelulósico que en el proceso de gasificación se convierte en gas combustible, que contiene un 20% de monóxido de carbono (CO), un 20% de hidrógeno y de 3% a 4% de metano. “Esos gases se emplean para mover un motor de combustión interna y este a su vez mueve un generador eléctrico”, explica Oliveros.

En países cafeteros como Colombia, la madera de café como desecho abunda, producto ya sea de zocas o renovaciones, pues cada año se renuevan entre 80 mil y 90 mil hectáreas y cada hectárea en promedio arroja unas 17 toneladas de madera seca, lo que serviría para producir 697,7 giga vatios eléctricos (GWe) al año.

“La madera que uno ve en un árbol resulta de la actividad fotosintética de la planta, que fija el CO2 del ambiente. La gasificación de biomasa tiene la ventaja adicional de que no todo el CO2 capturado se devuelve a la atmósfera, sino que parte importante de éste (hasta 50%) se convierte en monóxido de carbono (CO), que es combustible que se puede utilizar para mover un motor, generar electricidad o producir calor”, abunda Oliveros.

Esta tecnología puede emplearse a diferentes escalas, por lo que su potencial de uso es muy amplio. “Una planta eléctrica puede generar desde 10 kilovatios hasta más de un megavatio; eso va a depender de la necesidad de una determinada región. La madera de café que se requiera siempre estará disponible en cantidad suficiente, sin necesidad de incurrir en grandes costos de transporte”, añade. El costo actual de un kWe producido con el equipo es de 29 centavos de dólar, que incluye el generador, la máquina para chipear la madera del café y la mano de obra requerida.

Con esta tecnología es posible descentralizar la generación de energía eléctrica, favoreciendo en forma sostenible a comunidades que no están conectadas a la red nacional de energía o carecen de un buen servicio, reemplazando combustibles fósiles que producen gases con efecto invernadero”, añade.

Orígenes del proyecto
El proyecto inició con la capacitación de Oliveros en el Agricultural Research Service de Estados Unidos en 2014. Luego el Departamento de Agricultura de Estados Unidos facilitó un equipo diseñado para generar electricidad a partir de biomasa, fabricado por la empresa estadounidense All Power Labs.

 

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El equipo convierte trozos de madera en gas combustible con bajo contenido de alquitranes que se utiliza para accionar un motor de combustión interna y por medio de un generador producir hasta 20 kWe.

La iniciativa ECPA busca remplazar combustibles fósiles, que producen efecto invernadero, por biomasa gasificada, alternativa energética muy sostenible ambientalmente.

En fecha reciente, el embajador de Estados Unidos en Colombia, Kevin Whitaker, visitó las instalaciones de Cenicafé, en Chinchiná, Caldas, para conocer de primera mano los avances de este proyecto.

 

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El embajador de EEUU, Kevin Whitaker (camisa azul al centro), con el director e investigadores de Cenicafé.



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