Un magíster en Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) encontró en uno de los residuos más comunes del país (el cuncho de café) una posible solución a un problema que enfrenta la industria de los combustibles desde hace décadas: la eliminación del azufre. Luigi Sebastián Merchán Suárez desarrolló, como parte de un proyecto intersedes de la UNAL, un material adsorbente derivado de este subproducto capaz de retener hasta el 98 % del azufre presente en una mezcla de laboratorio que simuló las condiciones de un combustible real.
El hallazgo se produce en momentos en que Colombia avanza hacia una meta ambiental concreta: según ha señalado Ecopetrol, el país busca reducir el contenido de azufre en los combustibles a menos de 10 partes por millón antes de 2030. Ese objetivo exige procesos de refinación más eficientes, un escenario en el que la investigación de Merchán podría convertirse en un aporte relevante para la industria petrolera nacional.
¿Por qué es un problema el azufre en la gasolina y el diésel?
Cuando un vehículo quema gasolina o diésel, no solo libera dióxido de carbono. También emite compuestos de azufre que, tras la combustión, se convierten en gases contaminantes vinculados con enfermedades respiratorias, lluvia ácida y deterioro de la calidad del aire. Adicionalmente, estos compuestos aceleran el desgaste de tuberías y equipos industriales en refinerías y en los sistemas de transporte de combustibles.
La industria petrolera utiliza desde hace décadas la hidrodesulfuración, un proceso que emplea hidrógeno, altas presiones y catalizadores para separar el azufre del combustible. Sin embargo, ciertos compuestos azufrados resultan particularmente difíciles de remover porque el átomo de azufre queda ubicado en una posición protegida dentro de la molécula. Eliminar esas trazas remanentes exige condiciones más agresivas (mayor presión y temperatura), lo que se traduce en mayor consumo energético y costos más altos para las refinerías.
¿Cómo llegó el investigador al cuncho de café?
Merchán orientó su investigación hacia los residuos de la cadena productiva del café, un cultivo que genera grandes volúmenes de subproductos en Colombia. Dentro de ese marco, evaluó varios materiales (pulpa, cáscara, pergamino y cuncho) y encontró que este último ofrecía el mayor potencial, gracias a su alto contenido de carbono, una característica esencial para producir materiales adsorbentes capaces de capturar moléculas contaminantes sobre su superficie.
Para reducir la variabilidad entre muestras, el investigador optó por recolectar el cuncho de una única fuente comercial, dado que factores como el tipo de grano, el nivel de tostión o el método de preparación pueden alterar las propiedades del residuo. Tras un proceso de secado, tamizado y clasificación por tamaño de partícula, el material fue sometido a tratamientos térmicos controlados que modificaron su estructura interna sin destruir su base de carbono, generando poros y cavidades microscópicas que ampliaron su superficie de contacto.
¿Cómo se comprobó la capacidad del material para remover azufre?
Para evaluar la eficacia del material, el investigador no trabajó directamente con gasolina o diésel comerciales, sino que diseñó un «combustible modelo» en laboratorio: una mezcla simplificada con una cantidad exacta de una sola molécula de azufre, lo que permitió controlar con precisión cada variable del experimento.
El procedimiento consistió en medir inicialmente la concentración de la molécula azufrada, poner esa mezcla en contacto con el material derivado del cuncho de café y, posteriormente, volver a medir el combustible para determinar cuánto azufre permanecía en la solución. La medición se realizó mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC), una técnica que permite separar los componentes de una mezcla e identificar con exactitud la cantidad presente de cada uno.
¿Qué limitaciones tiene este resultado?
Aunque la remoción cercana al 98 % constituye un resultado favorable, el propio investigador advierte que se trata de un escenario de laboratorio altamente controlado. Merchán señala que el hallazgo confirma que el concepto es viable, pero aclara que todavía no implica que el material esté listo para reemplazar los procesos industriales vigentes.
El siguiente paso de la investigación será probar el material en combustibles reales, donde numerosas moléculas adicionales compiten por ocupar espacio dentro de la estructura porosa, lo que podría reducir su eficiencia frente a las condiciones observadas en el laboratorio.
Una posible solución a un problema que enfrenta la industria de los combustibles desde hace décadas: la eliminación del azufre.
