El café produce emisiones de gases de efecto invernadero de diferentes maneras. Inicialmente, los fertilizantes usados para enriquecer el suelo con nitrógeno emiten óxido nitroso a la atmósfera. En etapas posteriores de la producción, algunos procesos utilizados para el secado de los granos emiten dióxido de carbono, como cuando se quema la leña para alimentar las calderas.
Las emisiones de metano son otro factor. Para extraer el grano de café-la semilla interna que da a los consumidores de café ese estímulo energético-se debe primero retirar la pulpa y piel roja brillante. Una vez descartada la pulpa descartado, esta constituye alrededor del 40 por ciento del volumen total de café que recolectado, cuya descomposición produce metano.
«Si la pulpa no es tratada adecuadamente, se convierte en un grave problema ambiental y actualmente esto implica una inversión importante de recursos económicos y esfuerzos logísticos de parte de los productores», dijo Cindy Torres, ingeniera química e investigadora de la Universidad de Costa Rica (UCR). Trabajando de la mano con el Instituto del Café de Costa Rica (ICAFE), ha estado experimentando con métodos para convertir de manera eficiente estos desechos en energía a través de la gasificación.
Este proyecto es una pequeña pieza de un esfuerzo mucho más grande, de varios años que Costa Rica ha emprendido para reducir las emisiones de carbono en la industria del café, como una Acción Nacional Apropiada de Mitigación (NAMA por sus siglas en inglés). Las NAMAs son las políticas y medidas diseñadas e implementadas por los países en vías de desarrollo como parte de su compromiso internacional para luchar contra el cambio climático.
En este caso, la NAMA Café Costa Rica reúne una serie de socios nacionales e internacionales, con una inversión total prevista $30 millones en 10 años. El proyecto para convertir la pulpa de residuos en energía está siendo financiado con una subvención de $100,000 del Fondo Multilateral de Inversiones del Banco Interamericano de Desarrollo, con fondos de la Universidad de Costa Rica y una considerable dotación de personal y apoyo en especie del ICAFE.
Las bases de este proyecto en particular fueron realmente sentadas durante un proyecto anterior financiado por el Departamento de Estado de los EE.UU. a través de la Alianza de Energía y Clima de las Américas (ECPA). Esa iniciativa (ver noticia relacionada) se centró en las oportunidades de utilizar la energía renovable como la tecnología solar y eólica en la industria del café, al tiempo que incluye un estudio preliminar sobre la posibilidad de convertir los desechos de productos de café en combustible.
La pulpa de café tiene otros propósitos ya. Muchos de los molinos de café de Costa Rica usan el compostaje como fertilizante orgánico. Se ha encontrado también que la pulpa tiene un alto valor nutritivo para la alimentación animal e incluso está siendo utilizada en algunas harinas destinadas al consumo humano. («Es gluten-free», señaló un administrador de un molino.)
Pero Rolando Chacón, responsable de los procesos de industrialización en ICAFE, dijo que tiene sentido fomentar el uso del desecho de la pulpa para la producción de energía como alternativa. Por un lado, el compostaje tarda varios meses, y mientras tanto las pilas de desechos en descomposición generan metano. Otra ventaja de la producción de energía es que dependiendo de los resultados de los estudios de viabilidad económica de los molinos de café, esta podría potencialmente reducir las facturas de electricidad para algunos, mediante la generación de su propia energía.
Y cualquier cosa que el sector cafetalero pueda hacer para sobresalir entre la competencia es una ventaja, dijo Chacón, agregando que Costa Rica produce sólo el 2 por ciento del café del mundo. «No podemos competir por cantidad, tenemos que diferenciarnos, lógicamente sin olvidarnos de la calidad del café», dijo.
Una tarea compleja
No es cosa simple producir de manera eficiente energía a partir de la pulpa de café. Hace varios años algunas fábricas habían intentado hacerlo a través de un proceso de gasificación, pero se encontraron con problemas técnicos y abandonaron este esfuerzo.
El equipo de investigación dirigido por Torres ha estado trabajando en dos vías paralelas: primero en producir combustible consistente y de combustión limpia, y en segundo lugar refinar el proceso de generación de energía.
La creación del combustible consiste en extraer la humedad de la pulpa, tratar el material, y convertirla en gránulos densos que son aproximadamente de un tercio de la longitud de un lápiz. Una vez que el material se encuentra en esta forma de gránulos densos, ya no se descompone y puede ser almacenado y utilizado como sea necesario. «Podemos tener energy on demand», dijo Torres.
Los gránulos se introducen en un sistema de gasificación modificado para manejar este tipo particular de biomasa. A altas temperaturas, el material se descompone en gases que luego se queman para alimentar un motor y generar electricidad. Parte de la energía producida podría ser utilizada para el proceso en sí mismo, en un ciclo cerrado.
El equipo de investigación pasó varios meses experimentando con una serie de variables, incluyendo el contenido de humedad de los gránulos, el control de la presión, la temperatura y el flujo de gases en el reactor químico. Con base en dicha investigación, Torres no tiene ninguna duda de que es técnicamente factible producir energía confiable y de calidad, a partir de la pulpa de café. «Los ingenieros tenemos que optimizar el proceso para producirla lo más barato posible», añadió.
Aún no está claro cómo esta podría ser asequible a pequeña escala-un análisis económico exhaustivo se hará a finales de este año-pero el potencial para su implementación a gran escala es enorme, dijo Torres. Considere esto, dijo: A nivel mundial, la cosecha de café del año pasado sola produjo unos 19 millones de toneladas de residuos de pulpa. Torres prevé la ampliación de la tecnología para dar cabida a las grandes operaciones de procesamiento que se encuentran en los países productores más grandes de café como Brasil y Vietnam, lo que podría generar energía no en kilovatios pero megavatios. Pero incluso en una escala más pequeña, este tipo de energía tiene «externalidades positivas», ya que permitiría a los molinos de café cumplir con sus objetivos medioambientales y reducir una fuente importante de gases de efecto invernadero, dijo Torres.
Eso tiene un valor monetario, como el café amigable con el medio ambiente puede alcanzar precios más elevados -aunque en el mercado competitivo, global de hoy la prima se mide en centavos de dólar por libra en vez de dólares, dijo Roberto Mata, Presidente de la Cooperativa de Caficultores de Dota R. L. (CoopeDota). En su molino en la región de Tarrazú de Costa Rica, al suroeste de San José, la cooperativa procesa café cultivado por 850 productores en elevaciones que van desde 1.500 a 1.900 metros sobre el nivel del mar.
En 2011, CoopeDota se convirtió en el primer productor de café del mundo en ser certificado como neutral en carbono bajo la especificación PAS 2060 de la British Standards Institute. Si bien esta certificación ha ayudado a la compañía a atraer nuevos clientes y a estabilizar su participación en el mercado, Mata dijo que el ambiente era una motivación más fuerte que los beneficios finales para la implementación de prácticas amigables de carbono.
«Seguimos con eso porque vale la pena, pensando en el ambiente y el futuro sostenible de la caficultura» dijo.
Mata no estaba familiarizado con los detalles del proyecto de investigación de gasificación en curso y expresó cierto escepticismo sobre la transferencia de los datos de laboratorio a nivel industrial. Pero dijo que daría la bienvenida a las nuevas sugerencias «aquí los brazos abiertos» -especialmente la electricidad ya que es el segundo mayor gasto para CoopeDota, después de la mano de obra.
La cooperativa ha explorado diferentes maneras de generar algo de su propia energía eléctrica, y está planeando invertir en una pequeña (250 kW) central hidroeléctrica en el río Pirris. «Todavía el río no se ha secado en ningún año», dijo Mata, con una sonrisa irónica.
Mientras que en el molino se quema una pequeña cantidad de biomasa en el proceso de secado del café, la mayor parte de los residuos de la pulpa generada se utiliza para la alimentación animal y compostaje. Mata dijo que la compañía tiene previsto implementar un método de compostaje más rápido para reducir las emisiones de metano. CoopeDota y otros molinos de café cercanos están discutiendo también la posibilidad de aunar esfuerzos para encontrar formas más eficientes para manejar los residuos de pulpa a una escala más grande.
Ese tipo de acuerdo conjunto puede hacer también de la gasificación una alternativa económicamente viable para algunos pequeños molinos de café, según Torres. Dijo que la Universidad de Costa Rica hará que todos estos hallazgos de la investigación estén disponibles de forma gratuita a toda la industria del café.
Cada molino de café tiene sus características específicas, dependiendo de su tamaño y capacidad tecnológica, pero en general la industria del café en Costa Rica se ha esforzado siempre por aplicar las mejores prácticas-empezando con esfuerzos para reducir el uso de agua en el proceso, desde hace más de 20 años, según Chacón de ICAFE. Dijo que muchos molinos de café están en el proceso de cumplimiento de los requisitos para la certificación de carbono neutral, mediante la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero tanto como sea posible, la plantación de árboles o la compra de bonos de carbono para compensar la diferencia.
«El sector ha sido pionero en la parte ambiental», dijo Chacón.
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