Producción de biogás a partir de la pulpa de café en la Asociación Sierra Norte minas-Cajamarca

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Como por ejemplo en la cuenca del valle de yanatile, distrito de Yanatile, provincia de Calca, región de Cusco, 2012, en esta zona realizan el proceso beneficiado vía húmedo de café, los residuos orgánicos de esta actividad son arrojados a los cursos de agua y/o terrenos agrícolas, sin tratamiento alguno, causando graves problemas de contaminación ambiental. Es por ello que se llevó a cabo esta investigación con el objetivo de obtener biogás como fuente de energía renovable a partir de los subproductos del café. Los resultados Los resultados logrados fue de 6 430 912,65 m3 de biogás como estimado, y está compuesto por: 65,224 % de metano, 29,776 % de bióxido de carbono y 5 % de otros gases, oportunidad para generar energía en el sector cafetalero utilizando los subproductos del proceso beneficiado de café. [3]

Para desarrollar y elaborar la propuesta de generación de biogás a través de la fermentación anaeróbica, a partir de la pulpa de café en la Asociación Sierra Norte Minas para disminuir el impacto ambiental, se realizó un diagnóstico del proceso de despulpado, se identificó la composición y características de la pulpa de café y el impacto ambiental que genera, se diseñó una propuesta de un sistema de fermentación anaeróbica para la generación de biogás y se realizó un análisis costo.

Mediante esta propuesta, permitiría a la Asociación Sierra Norte Minas disminuir los costos de energía usada para el funcionamiento de sus instalaciones y maquinaria agrícola, adicionalmente, se disminuirían una serie de problemas que enfrenta nuestro país tanto en el sector rural como urbano, entre los que destacan la disposición inadecuada de residuos y acumulación de estos, infertilidad, degradación y desertificación de suelos y la contaminación del agua. Y finalmente permitirá que el investigador amplíe sus conocimientos en los temas de tratamiento, aprovechamiento y reutilización de residuos agroindustriales.

2. Metodología

El Instrumento que se ha empleó para realizar un análisis de la Asociación Sierra Norte fue una ficha técnica, mediante esta ficha se logró recoger información como la cantidad de café cerezo, café pergamino y pulpa de café. Además de saber cuántas ha se siembran es esta asociación, el rendimiento por cada ha y la cantidad de asociados. También se aplica la matriz de leopold para determinar el impacto generado al agua, suelo, aire, flora y fauna

3. Resultados

3.1 Análisis de la Asociación Sierra Norte Minas.

La Asociación está conformada por 23 miembros, los cuales cuentan con un total de 18 ha destinadas a la producción de café, en la Asociación Sierra Norte Minas. Cada miembro posee en promedio de 0,8 ha cuyo rendimiento promedio es de 30 qq/ha de café pergamino. [pic 2]

Grafica 1. Rendimiento de Café pergamino

La asociación produce en promedio 102,7 t de café cerezo por campaña. Según Amaya 1998, señala que la cantidad de café pergamino representa el 29,5%, es decir 30,3t y un 40% de pulpa de café equivalente a 41,01 t, las cuales serían la materia prima para el proceso de producción de biogás.[4]

En promedio cada agricultor produce 4465 kg de café cerezo, 1319 kilogramos de café pergamino y 1786 kilogramos de pulpa.

Según Romero y Mamani 2013, la pulpa de café está compuesta por 65,2% de gas metano, el 29,8% es dióxido de carbono y 5% de otros gases, de lo cual se deduce que la producción de biogás promedio seria en el caso de la asociación de 40 759, 94 [pic 4] de gas metano.[3][pic 3]

La producción de la Asociación Sierra Norte Minas en el periodo 2011 – 2014, tuvo un declive, mientras que en los años 2015 y 2016, logró aumentar. La mejor producción fue de 45 t en el año 2011 y la más baja se obtuvo en el 2014, con aproximadamente 34 t.

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Gráfica 2. Producción de café cerezo en los últimos años

3.2. Composición y características de la pulpa de café y su impacto ambiental.

Los resultados de la caracterización de la pulpa de café son similares a los obtenidos por Houbron, Cano, Reyes y Rustrian (2007). La pulpa de café presenta un contenido de pH de 4,40%, una humedad del 74,83%, DBO 30,2 ppm y una relación C/N de 30,72%. Además, la pulpa de café presento un alto contenido de materia orgánica sólida (83,21%), la cual es fácilmente hidrolizable por digestión anaerobia. [5]

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Tabla 1: Ejemplo de título de una tabla. En itálicas y del mismo tamaño que los caracteres del texto.

Para determinar el impacto a través de métodos cuantitativos de evaluación de impactos que generan la pulpa de café emitidos al aire, agua, suelo, flora, fauna y paisaje en la Asociación Sierra Norte Minas -Cajamarca se realizó la matriz de Leopold el cual analizará a cada una de las operaciones: Recepción del café cerezo, Transporte de café cerezo, Despulpado y desmucilaginado la café cerezo, Fermentación del café, Lavado del Café pergamino, Secado el café pergamino, Clasificación del café, Almacenado y trasporte del café pergamino y por último la Disposición de las pulpas del café.

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Gráfica 3. Matriz de leopold para medir el impacto ambiental del café

La infertilidad del suelo, las emisiones de metano y los lixiviados son los componentes ambientales que sufren un mayor impacto negativo por las pulpas de café provenientes de la Asociación Sierra Norte Minas-Cajamarca

La actividad que mayor impacto genera en la Asociación Sierra Norte Minas es debido a la disposición de las pulpas, ya que en esta operación cada agricultor de la Asociación produce cierta cantidad de café cerezo y por ente también produce lo que son las pulpas del café cerezo, estas pulpas queda a criterio de manejo de cada agricultor. Pero todos los agricultores lo que realizan es verter las pulpas a las fincas sin ningún tratamiento previo y lo que hace es generar un impacto negativo a el medio ambiente.

4. Resultados

Aquí se muestran los resultados de la parte experimental, se analiza y discute los mismos frente a otros autores (nacionales o internacionales). Si el trabajo es teórico se analiza y discute los resultados del modelo o la simulación empleada [5].