Desarrollan dispositivo que detecta la humedad del café en tiempo real

Diego López Cardona, ingeniero industrial y doctor en Informática de la Universidad Pontificia de Salamanca (España), experimentó con una “cajita mágica” la posibilidad de detectar el porcentaje de humedad del granó de café en vivo y en directo. Esto llevó a que patentara un dispositivo y una aplicación móvil que informa cuándo el café se acerca al punto de humedad ideal, cercano al 12%.

Este dispositivo cuenta con una aplicación móvil que libera al campesino de la constante supervisión del secado del café.Fotos: Katherine García

Por Carlos Andrés Urrego Zuluaga*

Con una “cajita mágica”. Así inició lo que se convirtió en la primera patente de la Universidad de Manizales, un dispositivo que tiene como meta hacer más fácil, cómoda y productiva la vida de los pequeños cafeteros en todo el mundo.

Por pecadores -cuenta la tradición oral-  nos convertimos en un país cafetero. Se dice que los jesuitas trajeron el grano hacia 1730 y que algunos sacerdotes como Francisco Romero, luego de escuchar la confesión de los fieles,  añadían en la penitencia el compromiso de sembrar café.

Ahora,  250 años después, cerca de 500.000 familias en el país viven de su producción y venta, aunque desde que el Pacto Internacional del Café se rompió en 1989, su situación otrora cómoda se llenó de deudas e incertidumbres. El dispositivo electrónico para determinar en tiempo real la humedad de secado del café pergamino o DHS, les brindará una ventaja real en el proceso productivo, porque uno de los procesos más complejos para que usted se pueda tomar un tinto, chaqueta o perico (depende de la ubicación geográfica) es el secado

Cuando un campesino recoge el café, generalmente contiene un 54% de humedad; es decir, más de la mitad del grano es agua, y para poder venderlo a un comerciante debe llevarlo entre el 10% y el 12%, ni más ni menos, pues en ese rango, las características de sabor, aroma, cuerpo, acidez e impresión global están en su mejor punto.

Para lograr dicha reducción de humedad, el cafetero colombiano promedio debe secarlo en silos o terrazas durante días o semanas con ayuda del sol o de motores inyectores de aire caliente.  

“Si ese proceso de secado dura pasa 20 horas, en las últimas dos hay que entrar unas ocho o 10 veces al silo, mínimo a 50 grados, para mirar si ya está seco”, cuenta el cafetero Ricardo Rotavista. No solo es una actividad peligrosa, sino que al final lo que cuenta es “malicia indígena” y buena suerte.

Trillarlo en la mano y revisar su color, romperlo con una navaja y analizar su interior, mover el grano y a través de su sonido inferir que está seco… así comprueban si la humedad está en el rango esperado.

El problema
Estos métodos presentan varias dificultades: luego de un día de trabajo agotador, el estrés producido por la urgencia de vender pronto ese café, o incluso las diferencias entre lotes de granos, pueden llevarlos a interpretar equivocadamente las señales.

Cuando un campesino va a comercilizar su café a la cooperativa municipal, debe pagar el transporte y cargar varias arrobas, cada una con unos 12.5 kilos del grano; si la carga no presenta el porcentaje de humedad exigido, le pagarán menos dinero o deberá encontrar otro punto de compra, lo que le implica más gastos en movilización y, por supuesto, más esfuerzo físico.

Y si el cafetero, por “curarse en salud”  y evitar que se lo rechacen lleva la producción con la humedad cercana al 10% su grano pesa menos, por lo que necesita más para llegar a la libra o a la arroba. En ese porcentaje, por cada 700 kilos, puede perder 16 kilos; es decir, unos 120.000 pesos.

La solución
Diego López Cardona es ingeniero industrial, doctor en Informática de la Universidad Pontificia de Salamanca (España), tiene una maestría y tres especializaciones. Es un científico cafetero o cafetero científico. Y aunque desde hace 24 años es docente de la Universidad de Manizales, todos los días viaja desde su natal Chinchiná.

No solo su familia es de tradición cafetera sino que su quehacer científico ha estado mediado por producto. En su tesis doctoral estudió las posibilidades de los cafeteros para disminuir la intermediación a través de las redes sociales e internet y así mejorar las ventas y la productividad.

En su finca cafetera empezó a experimentar con una “cajita mágica” la posibilidad de detectar el porcentaje de humedad en vivo y en directo. Lo primero que hizo fue revisar las investigaciones del Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé) y encontró que por cada kilo de café mojado (sin lavar y con cáscara) salían 540 gramos de café seco, así que empezó, a ojo, a utilizar esos datos y a comprobar que con esos 540 gramos tenía siempre la humedad en el 11% o 12%.

“Esas cosechas las vendí en el límite superior (11.5 - 12%) y me di cuenta de que ese uno o dos por ciento era un dinero significativo”, asegura López.

Luego de percatarse de que su idea impactó positivamente en la productividad de su parcela, decidió desarrollar un método para identificar el nivel de humedad del café que resultara fácil, barato y aplicable en tiempo real. Inicialmente, intentó lograrlo por análisis de color, luego de sonido, y finalmente, se decidió, con su grupo de trabajo, por la gravimetría, o análisis de la pérdida de peso del café según unos valores predeterminados para establecer cuando el secado llega su punto.

Cuando vio que su idea funcionaba, dijo: “esto es una patente” y le solicitó respaldo a la Universidad de Manizales.

“Pedí apoyo al rector para construir un prototipo con un ingeniero electrónico y algunos estudiantes;  empezamos a ‘cacharriar’ en el 2013,  hasta que le pegamos en el 2017”, cuenta el investigador.

La “cajita mágica” funcionaba pero ahora el reto era hacerla electrónica. Con el aporte de un ingeniero y varios estudiantes construyeron unas 50 tarjetas llenas de chips, diodos y circuitos. La meta era convertir una señal análoga en digital; incluyeron una celda de carga, una pesa que indica, en tiempo real, cómo al reducir la cantidad de agua, el peso del grano variaba.

“A través de la convocatoria interna de investigaciones, se apoyó al profesor Diego mediante un proyecto que financió la Universidad para adelantar toda la fase investigativa y luego el proceso de patentamiento”, explicó el director de Investigaciones y Posgrados de la U. de Manizales, Gregorio Calderón Hernández.

La 'app'
Luego de comprobar que el dispositivo funcionaba, se diseñó una aplicación móvil que informa cuándo el café se acerca al 12% de humedad. Así, en lugar de tener que ingresar al silo varias veces o tomar muestras repetidas en el patio, solo se debe esperar que suene la alarma para empacar el café y llevarlo a la venta. “Evita que el campesino tenga que estar pendiente todo el tiempo del secado. Deja de usar un método poco confiable, previene accidentes en los silos y le da más tiempo para descansar, compartir con su familia o desarrollar otras actividades, explica el investigador.

El DHS ya cuenta con una patente por su innovador circuito electrónico y el trabajo con la gravimetría. Esperan una más por el modelo de invención; es decir, el prototipo como tal y otra por el modelo de utilidad, el cual trabaja con energía solar y de manera inalámbrica.

Las universidades están en deuda con la zona cafetera, según López Cardona. La Federación Nacional de Cafeteros, aunque investiga, no logra abarcar todos los elementos de la vida del cafetero, por lo que -añade- “tienen  mucho que resolver, no solo desde lo cultural sino también desde lo socio-demográfico”.

Este dispositivo ahora está en la fase del prototipo industrial y diseño del modelo de negocio. Además, se estudia la posibilidad de aplicarlo en otros cultivos como el maíz, la cebada, el cacao.

*Comunicador Social y Periodista de la U. de Manizales. Magíster en Estudios Políticos. Ha escrito sobre ciencia para La Patria, El Espectador, Revista Semana y otros medios.

Nota: El Espectador replica este artículo que fue publicado en la revista de divulgación científica de la Universidad de Manizales, Eureka.

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Carlos Andrés Urrego Zuluaga - @carlos_a_urre

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