Caracterización fisicoquímica del gránulo de la borra de café de la hacienda Supracafé en el municipio de Cajibío, departamento del Cauca

Abstract

Uno de los principales subproductos generados en la industria cafetera mundial es la borra de café que se obtiene después de la preparación de la bebida, la cual se produce en grandes cantidades debido a la popularidad de esta. Infortunadamente, estos residuos no son aprovechados de manera correcta, generando una problemática que contribuye a la contaminación de las fuentes hídricas y el aumento de residuos sólidos. Actualmente, una de las principales alternativas con mayor potencial para el aprovechamiento de este residuo, es utilizar la borra de café como bioadsorbente de materiales contaminantes en aguas residuales. En el presente estudio, se evaluó la capacidad de adsorción de la borra de café y se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas para determinar la viabilidad de convertir borra de café en carbón activado. Para potencializar su capacidad adsortiva, la borra de café fue sometida a un proceso de activación química utilizando ácido fosfórico (H3PO4) al 50 % v/v y se comparó con una activación alcalina con soluciones de hidróxido de potasio (5 y 10% m/v), obteniéndose un mejor resultado de adsorción cuando la activación se realizó de forma ácida. La borra se lavó con abundante agua destilada y se secó en un horno por 24 horas; se tomaron 5 g del material y se pusieron en contacto con el ácido por 48 horas, se llevó nuevamente al horno de secado por 12 horas. Finalmente se ajustó el pH de la borra utilizando una solución de hidróxido de sodio (NaOH) de concentración 2,5 M, hasta que la lectura final estuviera entre 6,5 – 7,0 y se hizo un secado final por 4 horas en el horno de secado. Se realizaron pruebas de adsorción de azul de metileno a soluciones con concentraciones de 1 y 3 mg L-1, las cuales arrojaron porcentaje de remoción del 80 % y 77 %, respectivamente. La caracterización del material, que se realizó por medio de análisis proximal (humedad, cenizas, material volátil, carbono fijo) y determinación de sitios activos ácidos y básicos, sugiere que estos son aptos para ser utilizados en la preparación de carbón activado. En cuanto a las pruebas de adsorción, se utilizó azul de metileno como adsorbato y el modelo que mejor ajustó a los datos experimentales fue la isoterma de Freundlich, arrojando una isoterma tipo II que sugiere que la naturaleza energética de los sitios de adsorción es de carácter heterogéneo, lo que conlleva a la categorización de estos sitios como débiles para la adsorción en medio acuoso.