UTUADO, Puerto Rico– Don Julio mira la colina donde solía producir piñas, naranjas, mandarinas, plátanos y bananas. A la sombra de estos cultivos crecía Selección Puerto Rico, el mejor café del mundo, dice.

“Antes de María, era hermoso. Fue un placer estar aquí”, dice el agricultor de 75 años. “Estaba limpio. Ahora, todo es bejuco. Sólo malezas”.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan espera que agricultores como Don Julio se beneficien de un proyecto que busca incrementar la resiliencia y la sostenibilidad del sector agrícola después de que los huracanes Irma y María arrasaran con la agricultura en la isla el año pasado. El proyecto utilizará un gasificador para convertir cáscaras de café, recortes y otros desechos agrícolas en combustible que alimentará a microrredes híbridas. Esperan usar el subproducto del proceso, llamado biochar, para mejorar la calidad del suelo.

Ivette Perfecto, profesora de la Medio Ambiente y Sustentabilidad de U-M, analiza el daño sufrido por una plantación de café en Utuado, Puerto Rico.

“Ahora existe la oportunidad de transformar la energía y los sistemas agrícolas en la isla en sistemas sostenibles basados ​​en energía renovable y agroecología. Y estamos listos para contribuir a esa transformación”.

La investigadora principal Ivette Perfecto, quién nació y creció en Puerto Rico y es una catedrática en la Escuela para el Medio Ambiente y Sustentabilidad de la U-M, dice que a través del proyecto, el equipo espera tener un impacto a largo plazo en los ámbitos de energía  y agricultura de la isla. El proyecto recibió fondos iniciales de SEAS y recientemente recibió $200.000 del Graham Sustainability Institute de la U-M.”El efecto del huracán abrió los ojos de la gente con respecto a la vulnerabilidad de un sistema de energía obsoleto, la dependencia de los combustibles fósiles y la dependencia a los alimentos importados”, dijo.

Perfecto dice que las tormentas diezmaron gran parte de los cultivos de café, plátano y cítricos de la isla el año pasado, causando $2.000 millones en daños a la agricultura de Puerto Rico.

“Ahora existe la oportunidad de transformar la energía y los sistemas agrícolas en la isla en sistemas sostenibles basados ​​en energía renovable y agroecología. Y estamos listos para contribuir a esa transformación”, dice.

En un desierto energético, un oasis

Perfecto y su compañero, John Vandermeer, profesor en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva, originalmente planearon visitar Puerto Rico en el otoño de 2017. Tenían la intención de recolectar datos para un proyecto enfocado en la conservación y biodiversidad de las plantaciones de café de Puerto Rico en el “bosque modelo” de la isla, en el que la conservación de los bosques y el apoyo a las personas que viven y trabajan en ellos van de la mano.

“Pero aproximadamente una semana después de que empezamos, pasó huracán María”, dice Perfecto. “La gente buscaba agua, comida, reabría carreteras. No había forma de que pudiéramos recopilar datos”.

Los planes inmediatos para viajar fueron eliminados y Perfecto y Vandermeer se unieron a la diáspora puertorriqueña en una campaña para proporcionar linternas solares a la gente de Adjuntas, que fue organizada por Casa Pueblo. La organización comunitaria promueve el desarrollo sostenible, y Perfecto y Vandermeer han colaborado con ella durante años.

Arturo Massol Deyá, director ejecutivo asociado de Casa Pueblo.

“Ahora tenemos un oasis para la comida, para la energía, para las comunicaciones, para el entretenimiento, y para la activación económica en todas partes de la comunidad”.

Casa Pueblo, que ha funcionado con energía solar desde la década de los noventa, se convirtió en un oasis de energía para la comunidad inmediatamente después del huracán, dice Arturo Massol Deyá, su director ejecutivo asociado. Pudieron apoyar un enclave de 10 casas con un sistema de emergencia solar para alimentar pequeños refrigeradores con medicamentos, así como equipos de diálisis y equipos de terapia respiratoria.

“Desde entonces, hemos estado cambiando el panorama energético en Adjuntas”, dice Massol Deyá. Entre otras medidas, agregaron paneles solares a pequeñas empresas -un cine, una barbería, un minimarket- e instalaron 55 refrigeradores solares en las comunidades circundantes.

En esta temporada de huracanes, hay un poco más de resiliencia en la comunidad, añadió.

“Ahora tenemos un oasis para la comida, para la energía, para las comunicaciones, para el entretenimiento, y para la activación económica en todas partes de la comunidad”, dijo.

Mientras evaluaban sus opciones,  Casa Pueblo se convirtió en un aliado natural para desarrollar un proyecto sobre energía sostenible. Después de muchas conversaciones, Perfecto, Vandermeer y José Alfaro, profesor asistente de práctica en SEAS, viajaron a Adjuntas en diciembre pasado para reunirse con funcionarios de Casa Pueblo, así como colegas de la Universidad de Puerto Rico Mayagüez, Universidad de Puerto Rico Utuado (UPRU) ​​y Organización Boricuá, que promueve prácticas agrícolas sostenibles.

“Vinieron con la idea de que Puerto Rico no sólo tiene una gran cantidad de sol, viento y agua, sino también de biomasa, que algunos consideran un desperdicio”, dice Massol Deyá. “Dijeron ‘eso no es desperdicio, eso es combustible’. Esa reconceptualización abrió nuestros ojos”.

Probando el concepto

Es un caluroso día de verano en UPRU, y la estudiante de U-M Michelle Farhat está cuidadosamente mezclando aceite en una tina de plástico que contiene cáscaras de café. Enciende la máquina de peletización y comienza a verter la mezcla por el comedero, usando un trozo de metal para empujar cualquier material que se atasque.

Ubicado a aproximadamente 65 millas de San Juan en las montañas centrales, este es el único campus de la UPR que atiende principalmente a una población rural. Los edificios amarillos contrastan con verdes colinas en el fondo mientras el chivo de la universidad clama a gritos, buscando atención.

“Si son buenos, no se rompen cuando los aprietas”, dice Alfaro mientras toma un pellet de madera y lo aplasta con sus dedos. “Necesitamos encontrar la consistencia correcta”.

Farhat vuelve al trabajo, esta vez agregando agua a la mezcla mientras anota la proporción de líquido y continúa probando la firmeza de los gránulos.

Este verano, un grupo de seis estudiantes de postgrado de la U-M viajaron a Utuado para construir un gasificador básico como una prueba de concepto, con la idea de que, en el futuro, los trabajadores locales podrían construirlos, creando una pequeña industria en la región.

“La idea era crear este tipo de gasificador básico que no demorara demasiado construir con materiales que se pudieran encontrar fácilmente aquí en Puerto Rico”, dijo Farhat, una estudiante de maestría en sistemas sostenibles e ingeniería. “Es una forma fácil y rápida de obtener energía renovable en su hogar, especialmente porque la red aquí no ha sido muy confiable”.

El proceso no fue tan sencillo como creían, añadió el estudiante de maestría SEAS Davied Cordero, un puertorriqueño que estaba a cargo de la logística y los materiales para el proyecto. Resulta que los suministros no sólo eran más caros que en el continente, sino también más difíciles de conseguir.

“Habíamos planeado dos o tres días para obtener los materiales y nos tomó casi un mes”, dice Cordero. “Tuve que conducir mucho, a veces dos horas, solo por una pequeña pieza de metal que no pude encontrar cerca”.

“Definitivamente ha sido más desafiante de lo que esperábamos”, dice Farhat.

Alimentando a la bestia

El gasificador no es nada tan impresionante. Un barril naranja de 55 galones etiquetado con las palabras “Delicias y sabores” hace de “reactor”.

La biomasa, triturada o peletizada, es alimenta a través de la parte superior en un tubo de fuego. Allí, la biomasa se hace reaccionar a altas temperaturas pero con poco oxígeno y sin combustión. Aquí es cuando tiene lugar la gasificación: los materiales carbonosos se convierten en monóxido de carbono, hidrógeno y dióxido de carbono. La mezcla resultante se llama gas de síntesis, o syngas, que el gas propano puede ser utilizado en un generador.

El reactor está conectado a un segundo barril naranja de 55 galones a través de un tubo que se sumerge en un cubo de agua azul para enfriar los gases al pasar. El segundo barril es el filtro, hecho de astillas de madera, a través del cual fluye el gas de síntesis que es impulsado por el ventilador localizado en la parte superior del cañón.

Después de construir el gasificador, los estudiantes recogieron biomasa, secaron los materiales en un horno que ellos mismos construyeron, y usaron una granuladora para homogeneizar el tamaño y la densidad del material. También incorporaron material sin granulación para probar los resultados. Ahí es cuando realmente comenzó la diversión, dice Farhat.

“Nuestro equipo ha estado juntado todas las piezas y solucionado problemas, tratando de descubrir qué tan rápido necesita fluir el aire, cuánto oxígeno necesitamos”, dice Farhat, que ahora está tratando de descubrir por qué el gas no pasa de la cámara de gasificación al tubo de escape. “Supongo que el proceso es bastante quisquilloso y depende bastante de la temperatura. Ha sido mucho ensayo y error”.

Los estudiantes esperan gasificar suficiente material para producir biochar que luego probarán en un experimento de gases de invernadero y luego en el suelo de las plantaciones de café locales. Allí, se agregará biochar a diferentes tierras de cultivo para medir su impacto en las propiedades del suelo: cantidad de nutrientes, retención de carbono, propiedades estructurales, así como también organismos del suelo, como lombrices de tierra y macroartrópodos.

En otro edificio de la UPRU, Javier Lugo Pérez, profesor de biología agroforestal en el campus, está trabajando con dos de sus estudiantes procesando muestras de suelo de una de las fincas de café.

Las muestras se recolectaron mediante la instalación de cuadrantes y la toma de una muestra de cada esquina, explica Lugo Pérez mientras la estudiante Priscila Cintrón mezcla y tritura los diferentes suelos.

“La idea es medir la cantidad de carbono que las plantaciones de café tienen arriba y debajo del suelo, en las raíces, tallos, hojas, hojas de la raíz del tallo y también en el suelo”, dice.

Las muestras se compararán más adelante con suelo enriquecido con el biochar. Otros análisis se llevarán a cabo en las granjas agroecológicas para evaluar el efecto de los rendimientos y la calidad de los nutrientes de los alimentos producidos.

Bosque modelo y granjas de café

Al día siguiente, Perfecto y Vandermeer se dirigen a las granjas con un grupo de estudiantes de ecología. El viaje desde el campus de UPRU hasta la granja de Don Julio está a solo unas pocas millas, pero al equipo de Perfecto le toma más de una hora encontrarlo.

Después de pasar la mayor parte de la mañana subiendo y bajando un estrecho camino pavimentado en las montañas centrales de Puerto Rico, Perfecto deja escapar un suspiro. Por tercera vez,se baja de la van para pedir instrucciones. Esta vez, un vecino le ofrece guiarla en automóvil hasta la lechería. Otra la lleva a la granja de Don Julio.

Resulta que la granja no se parece en nada a una granja en el continente. Cerca de la entrada principal, ahora bloqueada por un alud, está su hogar, donde la fruta del pan, el cacao y los plátanos se abren a varios senderos: uno conduce a un arroyo, otro conduce a donde las plantas de café, protegidas por árboles frutales,  solían crecer en una colina empinada.

Aquí es donde Don Julio se detiene de su arduo trabajo para mirar la granja de 5,5 acres.

“Aquí estaba la guayaba, que es lo que más uso para sombrear. Allí arriba, tenía a Maricao. Todo el Maricao fue destruido por el huracán. Las naranjas, los plátanos sufrieron mucho”, dice.

Como la mayoría de las tierras de la región, la finca Don Julio está ubicada dentro del Bosque Modelo Nacional de Puerto Rico, un corredor ecológico que abarca aproximadamente una quinta parte de la isla, conectando municipios, tierras privadas y bosques como “una forma de conservar el bosque con personas en ella “, dice Perfecto.

Después de todo el tiempo que pasaron subiendo y bajando la montaña, Perfecto y su equipo no pierden tiempo para comenzar su trabajo sobre la biodiversidad de las fincas de café ubicadas dentro del bosque modelo. Debido a que tienen datos de alrededor de 90 granjas antes del huracán, podrán compararlos con el estado actual para evaluar la resistencia y su resistencia al huracán.

“Dentro del bosque modelo, hay muchas plantaciones de café con un gradiente de intensidad de manejo”, explica Perfecto, agregando que las granjas van desde monocultivos de café en un extremo hasta policultivos como Don Julio que incluyen diversidad de cultivos.

“Estamos estudiando los servicios ecosistémicos que se generan a lo largo de ese gradiente y cómo estos sistemas afectan la biodiversidad dentro del modelo de bosque y cómo el bosque que rodea las granjas afecta la biodiversidad dentro de las granjas”.

Uno a uno, los miembros del grupo trepan entre las malas hierbas, los plátanos y las plantas de café y extienden una cinta de 50 metros, a lo largo de la cual van a tomar muestras de ramas de café. Los investigadores primero etiquetan las plantas de café cada dos metros.

Divididos en tres equipos, empiezan a contar la cantidad de frijoles por rama, cuántos se ven afectados por las plagas del café, como el barrenador de la baya de café o la roya del café, y preparan cebos para el muestreo de hormigas. Un estudiante, que está contando lagartos, va primero para que el equipo no los espante.

El equipo viaja de regreso a Utuado y después de un breve descanso para almorzar, Perfecto y Vandermeer visitan Café Gran Batey, otra granja que han estado estudiando. La granja, explica Perfecto, se compone de dos cultivos principales: café y “chinas” como en Puerto Rico llaman a las naranjas.

Mientras caminan alrededor de la granja, es evidente que el huracán no causó la misma destrucción aquí, dicen los investigadores, señalando las ramas de los árboles de café, cargadas de café.

“Esta granja es bastante densa”, dice Perfecto. “Los árboles de naranjas se plantan casi a cuatro, cinco metros de distancia, y entre todo eso está el café. Parece que los naranjos con ese dosel bajo podrían haber protegido el café del huracán. Debido a que tiene ese método de manejo, parece que sobrevivió al huracán mejor.”

Los investigadores se apresuran a señalar que esta teoría deberá ser confirmada. Otros factores, como la ubicación en la granja -la de Don Julio está en una colina alta, Gran Batey está más cerca del valle- también podría haber afectado el impacto del huracán.

Vandermeer y Perfecto, quienes pasaron casi 20 años estudiando la recuperación de los bosques tropicales en Nicaragua después del huracán Joan en 1988, están tomando notas sobre la resistencia y resistencia a los huracanes de las diferentes granjas en Puerto Rico.

“Con un huracán tan fuerte, los árboles fueron aplastados. Pero descubrimos que casi todas las especies tenían la capacidad de regenerarse. Es un bosque, así que es un proceso bastante largo, pero el bosque se regeneró bastante rápido”, recordó Vandermeer. “Es un buen ejemplo de un sistema resistente, no resistente porque fue aplastado, resistente porque casi todos los árboles estaban rebrotando después del huracán.

“La pregunta que tenemos aquí es: “¿Es esta forma de resistencia y resilencia la misma en las granjas de café que en el bosque? Y ¿Qué tiene que ver eso con el estilo de gestión de la granja?’”.

Haciendo conexiones para construir una red

Las vistas desde la carretera de Utuado a Adjuntas, un viaje de 13 millas a través de las montañas centrales, son impresionantes: los árboles de plátano y bambú se elevan desde los arroyos y grandes árboles Flamboyanos con flores de color rojo brillante se destacan en la distancia.  Casas de colores brillantes, amarillas, rosas, azules, aparecen intermitentemente a ambos lados de la estrecha carretera.

Más allá del hermoso paisaje, recuerdos del huracán María están en todas partes: colchones amontonados junto a una casa vacía, bambúes quebrados y arrancados de raíz por los feroces vientos huracanados, cables eléctricos muertos colgando sobre la carretera. De vez en cuando, una palmera degollada.

A medida que el trabajo en el gasificador continúa en Utuado, los investigadores de la U-M planean traer un modelo comercial para establecerlo en una granja cerca de Adjuntas, y posiblemente otro en la ciudad, para expandir los esfuerzos energéticos de Casa Pueblo. Utilizar paneles solares durante el día, pero cambiar a energía producida por gasificador por la noche, les permitiría depender menos de las baterías, la parte más cara del sistema de energía solar, que también tiene la vida útil más corta.

“Si lo configuramos aquí, podemos construir una microrred para expandirnos a las casas cercanas”, dice Massol Deyá, parado fuera de un ‘colmado’, un micromarket que ya funciona con paneles solares de Casa Pueblo.

También habla sobre la instalación de gasificadores en Casa Pueblo, donde podrían usar el exceso de energía de la organización para alimentar a otros hogares y negocios; en una granja cerca de la estación de radio en la cima de una montaña; y en otras comunidades que podrían beneficiarse del proyecto.

 

Rogelio Pérez, que es de San Sebastián, un pueblo en las cercanías, está realmente interesado cuando escucha del proyecto. Su casa fue arrasada por el huracán María junto con la de su madre, tres hermanos, una sobrina y varios vecinos.

Dice que es uno de los pocos afortunados que, gracias a la ayuda de su empleador, amigos y familiares, pudo comprar una nueva casa, que ahora comparte con su madre. Sus tres hijos adultos llevan años viviendo en el continente. Sus vecinos y otros familiares permanecen en hogares que literalmente se mueven cada vez que llueve mucho.

“El proyecto podría expandirse a otras localidades que tienen los mismos problemas para llevar energía eléctrica, lugares de difícil acceso porque están en las montañas, como Lares, San Sebastián, Las Marías, Maricao, Yauco”, dice Pérez, nombrando pueblos lo más rápido que puede. “Y podemos desarrollar una industria y luego podemos crear una empresa para exportarla a otros países.”

Alfaro, de U-M, dice que comprende la sensación de urgencia de quienes viven en la isla, donde 840,000 consumidores se quedaron sin energía cuando un árbol cayó en marzo.

“En general, la energía sostenible es una cosa importante, pero hay una razón específica para Puerto Rico que es aún más apremiante”, dijo Alfaro. “Al tener este tipo de energía renovable y al tener microrredes en el punto de consumo, puedes crear un sistema que es menos probable que tenga una falla total como la que vimos después de María”.

Don Julio, el agricultor, dice que recuerda haber escuchado historias acerca de cuando el río de la zona daba electricidad a la mayor parte de la isla, y le gustaría ver que la región se convirtiera en el centro del desarrollo energético de la isla nuevamente. Pero teme que los cambios no llegarán a tiempo para rescatar su granja, que dice quizás tenga que vender después de un segundo año sin cosecha. Se apoya en la azada que está utilizando para limpiar el suelo, mirando su granja.

“Ojalá la hubieras visto entonces”, dice con nostalgia.