ADJUNTAS, Puerto Rico— El sol ya se ha puesto Adjuntas, y los fuertes llamados de las ranas coquí -emblemáticas de la isla- reverberan por las estrechas calles de la ciudad. A lo lejos, en la cordillera central que le ha valido al pueblo el apodo de “la ciudad del gigante dormido”, los ojos del gigante ya son indistinguibles.

José Alfaro, en la azotea de un pequeño edificio detrás del cuartel general de estilo colonial de Casa Pueblo, tiene problemas para encender un generador. El profesor de la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Michigan y sus estudiantes parecen preocupados.

Un estudiante alimenta con pellets -hechos de desechos agrícolas como cáscaras de café- una máquina de plata hecha de dos grandes tambores conectados por un tubo de acero serpenteante. La máquina, un reactor de biomasa, gasifica los residuos agrícolas en un gas transparente y neutro en carbono llamado ‘syngas’ que a su vez debería alimentar el generador.

El viejo generador, chisporrotea, cobra vida, se para y vuelve a andar. El grupo aplaude, aliviado. 

“Adjuntas tendrá una microrred energética y biomasa. Eso es sólo una parte de lo que está sucediendo, pero es una parte importante”, dice Alfaro. “El objetivo es tener todo el sistema funcionando para el final del verano.”

Hay mucho en juego para este equipo de la UM que viajó 2.000 millas desde Ann Arbor a Adjuntas. En colaboración con la organización local sin fines de lucro Casa Pueblo, esperan traer la independencia energética a “La Ciudad del Gigante Dormido”. La adaptación del generador y la instalación del gasificador son componentes clave del proyecto que presentarán a la comunidad al día siguiente.

El generador será conectando a la microred solar de 13kW de Casa Pueblo que ya alimenta su estación de radio, cine y escuela de medio ambiente. Una vez que esté en pleno funcionamiento, el generador añadirá -10kW a la microrred y servirá como prototipo, así como una herramienta de investigación y educación para la comunidad.

También podría utilizarse para probar una nueva micro red masiva que Casa Pueblo está instalando este verano.

Para los residentes de Adjuntas, cerca de 20.000 incluyendo los pueblos vecinos, las nuevas fuentes de energía no pueden llegar lo suficientemente rápido. En septiembre de 2017, el huracán María dejó la mayor parte de la isla en la oscuridad y cuando un equipo de la U-M visitó en 2018, muchos negocios y hogares todavía no tenían energía confiable. En enero, un terremoto de magnitud 6.4 dañó severamente Costa Sur, una de las plantas de energía más grandes de Puerto Rico, ubicada en el lado sur de la isla. El desastre dejó sin electricidad a dos tercios de los clientes de la compañía durante semanas.  

“Es una emergencia por la vulnerabilidad al cambio climático que tenemos en las montañas de Puerto Rico”, dijo Arturo Massol-Deyá, director ejecutivo de Casa Pueblo.

“Tenemos la aspiración de que el derecho a la energía limpia sea para todos. En esa ruta para utilizar nuestros propios recursos, como el sol, también necesitamos diversificar la micro red solar para darle fuerza. La biomasa es una opción con mucho potencial”.

Adaptándose para un proyecto en expansión

La instalación del gasificador marca la culminación de la segunda fase del proyecto, que se puso en marcha después de que el huracán María. En ese entonces, la profesora de SEAS Ivette Perfecto y John Vandermeer, profesor de ecología y biología evolutiva, buscaban formas de ayudar a Casa Pueblo. La organización sin fines de lucro estaba llevando a cabo varios proyectos de energía renovable en la región.

Mientras Perfecto buscaba soluciones más amplias, Alfaro se acercó a ella con una idea: ¿Qué tal si usamos la biomasa – los árboles rotos y las cáscaras de café que sobran del proceso agrícola – como combustible? ¿Y si el producto sobrante pudiera a su vez ser utilizado como fertilizante, cerrando el círculo agrícola?

En 2018, con fondos iniciales de SEAS y una subvención de 200.000 dólares del Instituto de Sostenibilidad Graham de la UM, Alfaro y Perfecto decidieron averiguarlo. Alfaro supervisó el gasificador y la producción de energía; Perfecto y Vandermeer dirigirían la investigación agrícola en colaboración con la Universidad de Puerto Rico, Utuado. Ese año, un grupo de la UM viajó a Utuado, a 66 millas de San Juan y a 13 millas de Adjuntas, para construir y probar un prototipo de gasificador, peletizando la biomasa y probando el suelo (lea esa historia). 

En Ann Arbor, Alfaro pasó el siguiente año construyendo dos gasificadores más, incluyendo el destinado a Casa Pueblo.

Construyendo capacidad, un gasificador a la vez 

La estudiante de posgrado de SEAS Julia Magee, quien tiene una licenciatura en ciencias de los materiales e ingeniería de la Universidad de Cornell, tenía curiosidad por ver cómo los proyectos de energía renovable podrían funcionar en un entorno descentralizado. Se unió al programa de la UM después de hablar con Michelle Farhat, una de las estudiantes que construyó el primer prototipo en Utuado en 2018. 

Magee se encargó de hacer que el gasificador funcionara como debía y de estudiar la composición del gas que producía. Trabajó con Alfaro modificando el gasificador antes de enviarlo a Adjuntas y ayudó a construir el segundo, que aún está en Ann Arbor.

“Tenía un título en ingeniería, pero no sentía que sabía cómo construir algo con mis manos”, dijo Magee. “Tuve que tomar clases en Maker Works, un espacio local de fabricación, sobre soldadura y corte por plasma y pulido de ángulos. Nunca imaginé que estaría adquiriendo ese tipo de habilidades. Fue muy emocionante arreglar algunas cosas y trabajar en electrónica”.

Construir las unidades de gasificación desde cero fue un paso financiero lógico para asegurar que fueran rentables y asequibles. Un gasificador comercial cuesta alrededor de 70.000 dólares, comparado con los 20.000 dólares en materiales y envío del que ahora está en la cima de Casa Pueblo.

“Queríamos asegurarnos de que los estudiantes aprendieran a construir uno. Los entrenamos para que hagan todo, desde conexiones de alambre hasta soldadura y diseño”, dijo Alfaro. “Esta es una oportunidad para transferir el conocimiento a la comunidad y sé que si puedo construir un gasificador, puedo enseñar a la gente a construir uno también.”

 

Mapeando un pueblo solar

Hace un año, Casa Pueblo anunció que trabajaría con la Fundación Honnold y la compañía de coches eléctricos Rivian para dar energía a todo el distrito de negocios en el centro de Adjuntas.

Tomando los datos existentes y reuniendo los suyos propios, los estudiantes de maestría de SEAS Muzna Raheel y Stephen ‘Simi’ Barr, comenzaron a modelar la energía que Casa Pueblo estaba produciendo, así como cuánta energía proveería un gasificador, si se le añadía a la microred. Observaron la microred existente de Casa Pueblo, modificando y optimizando diferentes escenarios para satisfacer las cambiantes demandas de energía.

Para su modelado, los estudiantes utilizaron HOMER, un software desarrollado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los EE.UU. que se convirtió en el estándar comercial para el diseño de microredes. HOMER permite a los investigadores comparar y evaluar múltiples opciones. También utilizaron un software llamado HelioScope para examinar las opciones de los tejados solares.

En Adjuntas, midieron los tejados e inventariaron los paneles solares con la ayuda de imágenes de drones.

“Tuvimos que idear una mezcla [de energía] para que el modelo fuera factible y para que satisficiera la demanda comercial en Adjuntas”, dijo Raheel. “Incluimos ese software con paneles solares, con el cableado, los inversores, el análisis de sombras. Y corrimos algunos escenarios que incluían bio-gasificadores de tamaño completo, paneles solares, el panel solar en la parte superior de Casa Pueblo y baterías”. 

Presentaron sus conclusiones a Massol-Deyá, quien trabajará con Alfaro y los propietarios de negocios de la comunidad para determinar el escenario final apropiado.

Barr siempre estuvo interesado en el modelado climático desde que comenzó su carrera de ciencias climáticas y espaciales e ingeniería en la Facultad de Ingeniería de la UM. Pero se dio cuenta de que no sólo quería modelar, sino también encontrar soluciones a los problemas de sostenibilidad y cambio climático.

“Informar sobre el problema reuniendo más datos y mejorando nuestros modelos climáticos es importante, necesario e interesante, pero no era exactamente lo que yo quería hacer”, dijo Barr. “Así que añadí el doble grado en el SEAS y empecé a trabajar mucho más en el lado de la sostenibilidad de las cosas.”

“Me pareció interesante y técnicamente desafiante y me permitió crecer. En SEAS, puedes tener un impacto directo en una comunidad como esta. Nos ponemos a trabajar en todos estos modelos que son una especie de fondo de lo que se está haciendo. Y fue realmente genial tener ese tiempo de cara y conocer a las partes interesadas aquí.”

Para Raheel, una estudiante internacional de Pakistán, que estudia en Michigan, el trabajar en Puerto Rico ayudó a incrementar su interés en trabajar con diferentes comunidades y culturas.

Además del frío, estudiar en Ann Arbor significaba aprender a navegar por las normas culturales, las cuestiones de lenguaje e incluso cosas básicas como las de los climas más fríos que se dan por sentadas: ¿Qué tipo de ropa comprar para el clima de Michigan? Después de pasar una semana en Puerto Rico, Raheel dijo que está deseando ver oportunidades de trabajo en los Estados Unidos y en el extranjero, e hizo un llamamiento para que los nuevos estudiantes salgan de sus zonas de confort.

“Creo que la mayor experiencia en energía renovable que obtendría sería en Estados Unidos, pero si consigo un trabajo en África o Asia, definitivamente iría sólo por la experiencia de la cultura”, dijo. “En cuanto a Puerto Rico… la cultura, realmente la disfruté. Me recordó a mi hogar.”

Y recomendó a otros estudiantes: “No se limiten a Ann Arbor o a los Estados Unidos. Hay un montón de oportunidades en todo el mundo y un montón de interacciones con diferentes culturas, idiomas y alimentos. No se limiten. Aprovechen su oportunidad. Pueden hacerlo”.

Cerrando la economía circular

La granja de café de Casa Pueblo está a 15 minutos cuesta arriba de las montañas. También es donde se encuentra la antena de la estación de radio que funciona con energía solar. El terreno de cinco acres es donde el estudiante de maestría Juan Jhong Chung y la asesora de investigación Koralis Reyes comenzaron un experimento el verano pasado para estudiar si el biocarbón, el subproducto del gasificador, puede ayudar a mejorar la productividad de las plantas. Jhong Chung también pasó el verano pasado midiendo cuánta biomasa -todos los residuos agrícolas como ramas de árboles y cáscaras de café- podría estar disponible para alimentar el gasificador.  

La granja es uno de los dos lugares donde se están llevando a cabo experimentos de biocarbón, dijo Jhong Chung. Originario de Ica, Perú, pasó siete años en Boston como ingeniero de software antes de unirse al programa SEAS.

“Decidí venir a SEAS para cambiar de carrera porque realmente quería unir mi pasión por la tecnología con mi pasión por el medio ambiente”, dijo. “Este proyecto definitivamente me ayudó mucho a crecer no sólo como estudiante sino como persona. 

“Tuve que reunirme con miembros de la comunidad, agricultores, estudiantes de la Universidad de Puerto Rico, básicamente con todo un ecosistema de colaboradores tratando de tener un impacto en su comunidad. Esta experiencia me enseñó mucho como estudiante y me ayudó a crecer como líder. Estuve en Utuado durante tres meses teniendo que resolver las cosas por mi cuenta cada vez que se necesitaba hacer algo para el proyecto”.

En la granja, el equipo ha establecido seis estaciones, cada una con plantones de café plantados con diferentes mezclas de tierra, abono y biocarbón. Cada dos semanas, miden la altura de la planta, el grosor de su tallo y el número de sus hojas. Hasta ahora, las plantas que han sido alimentadas con biocarbón están creciendo más rápido que las que no lo han sido.

“Estamos tratando de utilizar los residuos agrícolas para producir energía, y luego usar ese biocarbón para mejorar la agricultura”, dijo Reyes. “Esto cierra la economía circular y nos ayuda a aprovechar los recursos naturales que tenemos a mano”.

Compartiendo el progreso con la comunidad de Adjuntas

La mañana después de su exitosa prueba, el equipo de la UM se dirige a la escuela primaria Escuela Domingo Massol en el barrio de Vacas Saltillo, a unas cuatro millas de Adjuntas. Representantes de Casa Pueblo, funcionarios de la escuela, padres y vecinos se han reunido para presentar los nuevos paneles solares y refrigeradores de la escuela para su cafetería.

El coro de Casa Pueblo canta “En mi Viejo San Juan”, una de las canciones más populares de la isla, compuesta por el cantante puertorriqueño Noel Estrada. Sentados en el suelo, unos 50 estudiantes con camisetas azules cantan la letra revisada “En mi escuela solar”.

 

“Estamos muy agradecidos por este proyecto”, dijo el director de la escuela Ángel Ortiz Marrero. “Estamos muy contentos de ser la primera escuela solar de Casa Pueblo.”

Sandra Ortiz, trabajadora de la cafetería de la escuela, estuvo de acuerdo.

“Siempre estamos perdiendo energía, y a veces pasamos hasta dos semanas sin electricidad”, dijo. “Ahora, podremos tener la comida refrigerada, y con este sistema podremos tener toda la energía que necesitamos en la escuela.”

Después del evento, que incluyó una actuación del Coro del Trabajo de la Ciudad de Nueva York, los medios de comunicación y los funcionarios de Casa Pueblo regresan al centro de Adjuntas, donde Alfaro muestra el gasificador, explicando cómo funciona y lo que los investigadores esperan que logre en la comunidad.

“Este tipo de proyecto es la razón por la que dejé la industria y volví al mundo académico. Estamos impactando a las comunidades directamente y en las áreas donde lo necesitan”, dijo Alfaro. “En el proceso, estamos entrenando a nuestros estudiantes para que hagan lo mismo cuando se gradúen y se comprometan aprendiendo que no pueden llegar a ninguna parte en el campus. 

“Lo más importante es que no vinimos y nos lanzamos en paracaídas con soluciones. Vinimos junto con lo que Casa Pueblo está haciendo y juntos trabajamos para apoyarnos mutuamente. Me encanta la idea de apoyar la insurrección energética de Casa Pueblo.” 

En el fondo, el sol ilumina al gigante dormido de Adjuntas, que ahora brilla con vida.

Nota del editor: Como muchos otros proyectos de la Universidad de Michigan, este proyecto ha sido suspendido debido a un coronavirus.