Casi dos mil millones de personas de los países en desarrollo -una tercera parte de la población mundial- carecen de acceso a la electricidad. Los principales recursos energéticos a disposición de millones de familias rurales siguen siendo la leña, los residuos agrícolas, la fuerza humana y los animales de tiro.

Es fundamental encontrar otras fuentes de energía, a la vez económicas e inocuas para el medio ambiente, con el fin de incrementar la productividad agrícola y mejorar la calidad de vida de las comunidades rurales. Una nueva publicación de la FAO, titulada “Energía solar fotovoltaica para la agricultura y desarrollo rural sostenibles”, indica que los sistemas fotovoltaicos de energía solar pueden ofrecer parte de la solución.

Encontrar el nicho correcto

El informe explica que los sistemas fotovoltaicos siguen siendo relativamente costosos y, por lo tanto, no constituyen “una panacea para resolver todos los problemas de pobreza rural”, si bien entrañan muchas posibilidades de proporcionar ciertas aplicaciones específicas de extrema importancia.

“Los sistemas de energía solar, además de la energía eólica y otras aplicaciones de energía renovable, son la única solución técnicamente viable para suministrar la energía necesaria a las comunidades rurales aisladas”, afirma Gustavo Best, Coordinador Principal de Energía de la FAO. “Pequeñas cantidades de energía pueden representar una gran diferencia al mejorar la vida rural, incrementar la productividad agrícola y crear nuevas oportunidades de ganar ingresos”.

Actualmente la energía solar se usa más que nada para iluminación, radio y televisión en el ámbito doméstico. Al ampliarse el horario en que se disfruta de luz, hay más tiempo para realizar actividades productivas. Esto ha beneficiado en especial a las mujeres y los niños, que pasan más tiempo en casa. La extensión de la iluminación permite a las mujeres llevar a cabo actividades como la costura, la elaboración de cestas y de artesanías, y a los niños seguir estudiando cuando ya ha oscurecido.

Pero no se ha aprovechado del todo el potencial de la energía solar para incrementar la productividad agrícola ni para el desarrollo rural en general. Con un medio económico e institucional propicio, los sistemas de energía solar podrían mejorar considerablemente la atención médica y los servicios escolares, el suministro de agua para consumo humano, para irrigación y abrevaderos, así como para la preparación de alimentos y su refrigeración, servicios veterinarios, comunicaciones y turismo. Además también ofrecen posibilidades en el ámbito de las actividades no agrícolas (restaurantes, cines, talleres técnicos y artesanales, etc.), al permitir utilizar herramientas eléctricas, equipo de cocina, teléfonos y otros aparatos.

Obstáculos al éxito

En comparación con la energía que se obtiene de los combustibles fósiles, los sistemas de energía solar son flexibles, requieren poco mantenimiento y son benignos para el medio ambiente, aunque tienen limitaciones. “La mayoría de los campesinos desfavorecidos de subsistencia en general no pueden permitirse adquirir sistemas solares”, dice en el documento. Es más, las baterías para almacenar electricidad solar pueden ser costosos y problemáticos, requieren un sistema de respaldo para la noche y los días con poca luz, y la eliminación de las baterías constituye un peligro para el medio ambiente.

Los obstáculos institucionales son todavía más difíciles: los elevados costos iniciales aparejados a la falta de mecanismos de financiación se traducen en bajos volúmenes de ventas, y la cadena relativamente larga que va del productor de tableros solares al usuario final se traduce en costos de transacción elevados. Estas son las razones más importantes de la falta de infraestructura y compromiso político. Este círculo viciosos ha hecho que haya poco interés en los sistemas de energía solar, tanto entre los usuarios rurales como entre muchos inversionistas.

Potencial de las aplicaciones de la energía solar

Pero hay posibilidades de superar los obstáculos económicos e institucionales para que la energía solar tenga éxito. En Kenya, pese a los desfavorables impuestos y políticas arancelarias que favorecen a los recursos energéticos convencionales, como el keroseno y otros combustibles fósiles, se han instalado de 50 mil a 70 mil sistemas solares domésticos. Esto demuestra cómo el sector privado puede establecer bien un mercado al llegar al sector rural al que no presta servicio una compañía de luz monopólica. Y en Indonesia, el Gobierno y fondos institucionales de donantes apoyan un mercado próspero de sistemas de energía solar.

Para explotar plenamente el potencial de la energía solar se requieren diversos cambios institucionales en el sector de la energía:

• Los bancos rurales y agrícolas deben crear las condiciones para facilitar préstamos para adquirir sistemas de energía solar.
• Debe crearse mayor interés entre los inversionistas privados en los sistemas de energía solar.
• Sobre todo, los sectores de la energía, la agricultura, la educación y la salud deben colaborar para promover la tecnología solar, mejorar la infraestructura de mantenimiento y servicio y crear mercados sostenibles para la producción, utilización y financiación de los sistemas de energía solar.

En los últimos 20 años se ha avanzado considerablemente en cuanto al suministro de electricidad a la población. En 1970, el 23 por ciento de la población rural ya tenía acceso a la electricidad; en 1990, la proporción casi se había duplicado, al 44 por ciento. Gran parte de este avance se ha logrado ampliando el alcance de la red eléctrica convencional de los países.

Con todo, conectar a las comunidades rurales con estas redes no es económico, se requieren cuantiosos subsidios públicos y no siempre se traduce en los beneficios previstos. El informe señala que, en general, “el éxito de la electrificación rural viene después del desarrollo socioeconómico y lo apoya, y no al contrario”.

Actualmente se están incorporando sistemas de energía solar en los grandes programas de electrificación de las zonas rurales en todo el mundo, donde “su carácter más reducido, modular, los vuelve en particular adecuados para las poblaciones distantes y dispersas, cuya demanda de energía es poca y no está concentrada”.

 

Ya habíamos visto aquí en Erenovable que el estiércol puede ser una buena alternativa para las energías renovables y ya contamos de una granja tailandesa que aprovechaba el excremento porcino para generar energía.

Ahora le toca el turno de generar energía a las vacas mexicanas, al menos así sucede en la granja La Estrella en Guanajuato, México.

 

Esta granja posee 300 cabezas de ganado que con su excremento  generan 120 kilovatios de electricidad, lo equivalente a llevar luz a 345 viviendas. Gracias a biodigestores , todos los días 25 toneladas de estiércol son usadas para generar gas metano.

El proceso es relativamente simple: El excremento se lleva a un estanque donde se lo mezcla con agua, de ahí va por una tubería al biodigestor, que almacena el gas metano producido por las bacterias. Luego el gas es transportado a dos motores de combustión interna que producen con el gas metano electricidad.  Así la energía que se genera gracias a los biodigestores alimenta  a las máquinas de ordeñar, los refrigeradores y alcanza para alumbrar 8, 5 hectáreas de La Estrella así como para levar electricidad a las oficinas administrativas.

Este proceso para generar energía fue muy aceptado por el gobierno del estado de Guanajuato, que ya planea la construcción de 321 biodigestores durante los próximos cuatro años.

Según Héctor López Santillana, Secretario de Desarrollo Económico, los biodigestores contribuirían principalmente a generar energía en el sector rural y las zonas apartadas. Igualmente Guanajuato no se queda sólo ahí, puesto que esta en una parte de más de todo un proyecto de ahorro de energía. El proyecto contempla la construcción de viviendas con energías renovables, crear un parque eólico y emplear energía solar en las explotaciones pecuarias, así como constituir un Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico de Energía Renovable.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Texas, Estados Unidos, dice que el estiércol del ganado podría ser una fuente de energía renovable capaz de generar electricidad suficiente para cubrir el 3% del consumo de Estados Unidos.

Y es que la ganadería en Estados Unidos produce mil millones de toneladas de estiércol al año, que en la actualidad es recolectado y almacenado para que se descomponga. Estos desechos animales suelen ser almacenados al aire libre, y no sólo emiten olores molestos, sino también gases invernadero, que empeoran la situación con el calentamiento global.

Los gases que emiten son metano, óxido nítrico, amoníaco, sulfuro de hidrógeno, y otras partículas que pueden llegar a causar problemas de salud en humanos. Y no sólo el aire se contamina, sino el agua, ya que la descomposición llega a contaminar la tierra, y al agua que corre debajo.

El asunto es que estos gases si se los deja sueltos en la atmósfera, y lo único que hacen es producir daños, pero pueden ser aprovechados para un fin noble. Como ser convertidos en biogás, que serviría también para alimentar microturbinas que generarían electricidad.

Esta conversión dejaría como residuo un fango que casi no tiene olor ni contamina, al contrario, sirve como fertilizante.

El biogás que se podría generar con el metano podría utilizarse de muchas formas, como por ejemplo para cocinar, para calentar hogares, y también puede ser convertido en GNC, gas natural comprimido.

“Pero el mayor potencial del biogás para mitigar las emisiones de gases invernadero”, dicen los autores en el estudio, “es que se transforme en un sustituto del carbón en la generación de electricidad, ya que el carbón es uno de los emisores primarios de dióxido de carbono a la atmósfera”.

Sin duda esto tendría muchos beneficios para países que tienen una ganadería bien asentada, o incluso para naciones como la India, que es uno de los países que más contamina y más gases invernadero emite, en gran parte porque casi toda su electricidad proviene de plantas de carbón.

El metano obtenido puede ser usado para cocinar, iluminar y calentar. También puede ser usado como combustible para un motor, siempre y cuando éste sea modificado ligeramente.

Para producir metano en cantidades suficientes se requiere de una abundante provisión de estiércol animal. Se puede usar también restos vegetales, sin embargo la mayor parte de la materia utilizada debe ser estiércol, de otra manera una muy alta proporción del gas será monóxido de carbono (CO), que no es combustible.

Los productos obtenidos son el gas combustible y el abono, pues los restos de la descomposición de la materia orgánica son un excelente abono orgánico.

 ¿SABÍAS QUÉ?

  Por ejemplo, para producir suficiente gas para abastecer las necesidades de una familia se necesitan   continuamente el estiércol de dos caballos o de dos vacas o de unos 100 pollos o de varios cerdos. Por esta razón una chacra o finca es la mejor ubicación de un biodigestor.

 Se puede usar también los excrementos humanos, los de cuyes y desechos orgánicos de la casa.

La operación del biodigestor es en sí simple y consta de dos partes: el biodigestor y el depósito de gas.

1. El biodigestor es un depósito cerrado donde se produce la fermentación sin participación del aire, porque las bacterias son anaeróbicas. En los lugares fríos, debe estar en un lugar abrigado o cubierto de paja o dentro de una instalación de tipo invernadero o enterrado en el suelo. Debe contar con una tapa, en la parte superior, donde ingresen los materiales orgánicos, y una tapa herméticamente cerrada, en la parte inferior, para extraer los materiales ya descompuestos, que sirven de abono. En la parte superior debe tener una tubería para la salida del gas hacia el depósito de gas. El biodigestor convierte los desechos en gas metano, que fluye por la tubería hacia el tanque de gas.

2. El depósito de gas puede ser hecho de varias maneras. Puede ser un cilindro redondo sin tapa superior, llena de agua, que tiene otro un poco más pequeño, colocada en forma invertida, y con un tubo para la salida del gas a la casa. El gas producido llena el cilindro invertido por presión. La presión del gas es regulada por un contrapeso.

En lugar de los cilindros se puede utilizar un depósito de bolsa plástica especial, sobre la cual se pone un peso para dar presión al gas hacia la tubería de uso.

 En la actualidad existen empresas e instituciones de capacitación que prestan asesoramiento para la instalación de las plantas de biogás. Igualmente, sobre el asunto existe una nutrida bibliografía para informarse. Esta tecnología se está difundiendo cada vez más en las zonas rurales del mundo y puede ser una importante fuente de energía, en lugar de leña.

IMPORTANTE

Debe tenerse muy en cuenta que la mezcla de gas metano con aire es explosiva. Por esta

razón el depósito de gas debe estar libre de aire y ubicado a distancia prudencial de la casa para evitar accidentes. Igualmente debe estar en un lugar seguro del fuego y no hacer fuego en las cercanías.

• Sabiendo la falta de suministro de energía eléctrica en zonal rurales (alejadas de las ciudades) creamos es te proyecto para dar una posible solución a este problema que no le permite a los pueblos desarrollarse con normalidad

JUSTIFICACION

• Queremos demostrar que con un buen proyecto se puede solucionar los problemas y que los proyectos no solo queden en  proyecto si no como una realidad

ESPACIO FISICO

• Lo haremos en pequeña escala para demostrar que es posible generar energía eléctrica

• Si los resultados resultan favorables en esta escala trataremos de masificarlo en una escala mayor para así demostrar que esto solo es el inicio de algo mas grande

OBJETIVOS GENERAL

• Deseamos encontrar la forma de cómo suministrar fluido  eléctrico a una pequeña casa así se demostrara que se puede generar energía para el propio consumo de los pobladores y no tener que depender de una empresa suministradora de este servicio

• Ayudar al desarrollo de los pueblos

OBJETIVO ESPECIFICO

• Que este proyecto sea la puerta por la cual otros puedan interesarse a solucionar problemas que aquejan a nuestro pueblo no solo en el campo eléctrico si no en sus demás necesidades

HIPOTESIS

• Lograr encontrar la forma de crear la energía necesaria para abastecer a una vivienda usando los recursos que se encuentren en la naturaleza