1.1 Generalidades de la cadena agroproductivas del caf

El cafe es una semilla procedente del rbol del cafeto, perteneciente a la familia de las Rubiceas y al gnero Coffea. Los cafetos cultivados en el mundo a nivel industrial son de las especie Coffea Arbica y Coffea Conephora.(Prieto, 2002)

Dentro de la cadena agroproductiva del cafe se identifican cuatro fases principales: la fase agrcola, la fase del beneficiado, la fase torrefaccin o tostado y la fase de comercializacin.

La fase agrcola involucra atender las plantaciones, la cosecha y el beneficiado umedo preliminar, el cual se realiza en la finca, este consiste en el despulpado, fermentacin y lavado.

La fase del beneficiado o procesamiento del caf da continuidad a la fase anterior (fase agrcola) y consiste en secar el grano en pergamino, posteriormente pasa a la operacin de triyado, esta consiste en separar el pergamino del caf-oro. Esta operacin se lleva a cabo en equipos llamados trillas o retrillas. Al momento de salir de la trilla, el caf es pasado por un seccionador que remueve el pergamino suelto, dicho pergamino o cascarilla se considera un residuo. Finalmente el caf oro es seleccionado, segn calidades y destino (exportacin o consumo interno).

La fase de torrefaccin o tostado est concentrada en unas cuantas empresas que venden su producto en el mercado nacional fundamentalmente. En la fase de comercializacin, el productor independiente se vincula para vender su producto con empresas exportadoras, organizaciones de productores o cooperativas, de acuerdo a los beneficios que obtiene de estos compradores o intermediarios.(Navas, Osorio, & Bolaos, 2008).

1.2 Cascarilla de caf

La cascarilla de caf tambin llamada cisco es una envoltura cartilaginosa de color blanco amarillento de aproximadamente 100 micrmetros de espesor y que corresponde al endocarpio (pergamino) del fruto, la semilla se encuentra en una forma suelta dentro de esta. (Palacios & Betancurt, 2005). Esta se extrae mediante el proceso de trillado donde ocurre una separacin, a continuacin se presentan las caractersticas fsicas y qumicas.

1.2.1 Propiedades de la cascarilla del caf

Para aprobechar de manera eficiente este residuo y someter el mismo a un sinnmero de tratamientos con la finalidad de obtener productos orgnicos, es necesario conocer las propiedades tanto quimicas como fsicas de la cascarilla del caf, ya que dichas caractersticas determinan el tipo de combustible o subproducto energtico que se puede generar.

Segn (Orozco, Cantarero, & Rodrguez M) la cascarilla de caf tiene la siguiente composicin qumica: contenido de humedad de 7,6%, materia seca 92,8%, extracto etreo 0,6%, nitrgeno 0,39%, cenizas 0,5%, extracto libre de nitrgeno 18,9%, calcio y Magnesio 150 mg y fsforo 28 mg.

De acuerdo a estudios realizados por (Palacios & Betancurt, 2005), el cisco o cascarilla del caf presenta las siguientes propiedades:

El poder calorfico es de aproximadamente 7458 Kcal/Kg.

El porcentaje de cenizas es de aproximadamente 0.6%.

Su humedad promedio es de 5.4 %.

El Material voltil es de 87.7 %.

Densidad aparente promedio 0.33 g / cm3.

El tamao de las partculas oscila entre 0.425 y 2.36 mm de dimetro.

Tomando en cuenta estas propiedades sobre todo el poder calorfico se puede considerar una materia prima apta para la elaboracin de briquetas.

1.2.2 Usos de la cascarilla del caf

Por el alto contenido de celulosa y su poder calorfico la cascarilla de caf se utiliza como material de combustin en el secado del caf en algunos beneficios, al igual se ha centrado en las aplicaciones como el biocompost y sustratos de algunos cultivos.

Como resultado de algunas investigaciones se encontr que a partir de este producto se puede obtener plsticos, cartones, briquetas y como ingrediente en concentrado para alimentacin en bfalos, entre otras. (Salazar, Garcia, & Olaya).

1.3 Caractersticas de las biomasas.

Segn (FOCER, 2002) considera que para determinar la factibilidad tcnica y econmica de un proceso de conversin de biomasa en energa, es necesario analizar ciertos parmetros y condiciones que la caracterizan como son:

Tipo de biomasa: Los recursos biomsicos se presentan en diferentes estados fsicos que determinan la factibilidad tcnica y econmica de los procesos de conversin energtica que pueden aplicarse a cada tipo en particular.

Composicin qumica y fsica: Las caractersticas qumicas y fsicas de la biomasa determinan el tipo de combustible o subproducto energtico que se puede generar. Por otro lado, las caractersticas fsicas influyen en el tratamiento previo que sea necesario aplicar.

Contenido de humedad (H.R.): El contenido de humedad de la biomasa es la relacin de la masa de agua contenida por kilogramo de materia seca. Para la mayora de los procesos de conversin energtica es imprescindible que la biomasa tenga un contenido de humedad inferior al 30%.

Porcentaje de cenizas: El porcentaje de cenizas indica la cantidad de materia slida no combustible por kilogramo de material. En los procesos que incluyen la combustin de la biomasa, es importante conocer el porcentaje de generacin de ceniza y su composicin, pues, en algunos casos, sta puede ser utilizada.

Poder calrico: El contenido calrico por unidad de masa es el parmetro que determina la energa disponible en la biomasa. Su poder calrico est relacionado directamente con su contenido de humedad. Un elevado porcentaje de humedad reduce la eficiencia de la combustin debido a que una gran parte del calor liberado se usa para evaporar el agua y no se aprovecha en la reduccin qumica del material.

Densidad aparente: Esta se define como el peso por unidad de volumen del material en el estado fsico que presenta, bajo condiciones dadas. Combustibles con alta densidad aparente favorecen la relacin de energa por unidad de volumen, requirindose menores tamaos de los equipos y aumentando los perodos entre cargas.

1.4 Granulometra

Granulometra tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribucin de las partculas deacuerdo a su tamao.(Moreno & Ivala, 2009).

Existen mtodos que nos proporcionan mayor omenor exactitud al momento derealizar mediciones, por lo tanto, se han descubiertomuchas tcnicas para la clasificacin del tamaomedio de grano. Estos se clasifican en: Tamizado (Mecnico) es para partculas finas y Sifonado o Sedimentacin, este se ha basado en la Ley de Stokes. (santamaria, alvarado, colin, & perez, 2009).

Segn (Prudente, 1989) citado por (Moreno L. L., 2003)seala que la granulometra de las partculas finas, que sern empleadas como materia prima para la produccin de briquetas de carbn vegetal, influye directamente en la proporcin de carbn vegetal, aglutinante y agua que deber componer la mezcla para las briquetas. De igual forma, la granulometra determina la resistencia mecnica y la calidad de la briqueta.