PROYECTO:
NI-667
ESTABLECIMIENTO
DE
FUENTES
ALTERNATIVAS
DE
ENERGIAS
RENOVABLES
PARA
LA
SEGURIDAD
ALIMENTARIA Y LA ADAPTABILIDAD A LOS
EFECTOS
DEL
CAMBIO
CLIMATICO
EN
4
COMUNIDADES DEL MUNICIPIO DE SOMOTO,
DEPARTAMENTO DE MADRIZ
INFORME TÉCNICO FINAL
I. Código y Titulo del proyecto:
NI-667 ESTABLECIMIENTO DE FUENTES ALTERNATIVAS DE ENERGIAS RENOVABLES PARA LA SEGURIDAD ALIMENTARIA Y LA ADAPTABILIDAD A LOS EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO EN 4 COMUNIDADES DEL MUNICIPIO DE SOMOTO, DEPARTAMENTO DE MADRIZ, NICARAGUA
II. Informe General del proyecto, contenido:
Descripción del proyecto :
El proyecto consiste en asistir a colectivos de mujeres de cuatro comunidades rurales del municipio de Somoto; a través de la transferencia de tecnologías para el aprovechamiento de energías renovables accesibles a estas comunidades y el municipio.
Entre la problemática a resolver se abordará la provisión sistemas de bombeo de agua accionados por energía solar fotovoltaica para riego por goteo, para la producción de hortalizas y granos básicos en colectivos de mujeres de las comunidades beneficiarias, además se construirán secadores solares para preservación y mejor aprovechamiento de los productos obtenidos de la cosecha y se contempla la construcción de bio-digestores en la unidades productivas de mujeres beneficiadas por PPA, con lo cual obtendrán gas metano para ser utilizados en cocina lo que facilitará la cocción de alimentos, tratamiento de agua para consumo ; disminuyendo la emisión de gases de efecto invernadero que se produce con los métodos que actualmente satisfacen sus necesidades. La metodología a desarrollar contemplará el trabajo específico de sensibilización, difusión y pilotaje contemplando además la asociación, capacitación y trabajo conjunto con programas y organismos que trabajan a nivel comunitario y municipal.
Paralelamente a las actividades anteriores se implemento y desarrollo un sistema eficiente de monitoreo, supervisión y evaluación para el logro de los objetivos y resultados planteados en el proyecto
Dirección y ubicación georeferenciada del proyecto
Las comunidades rurales objeto de la intervención, son cuatro y están ubicadas al noroeste de la cabecera municipal de Somoto a una distancia de 30-50 Km de la misma, de difícil acceso por lo accidentado del terreno, todas pertenecen a la Micro-cuenca Orocuina y son las siguientes:
Yaraje: Se ubica a 36 kilómetros al Noroeste de la cabecera municipal de Somoto Departamento de Madriz con una extensión territorial de 2000 mz; y se divide a lo interno en 3 sectores Yaraje centro, los canales, las delicias el sector la lumbrera.
Santa Emilia: Se ubica a 45 kilómetros al Noroeste de la cabecera municipal de Somoto, Departamento de Madriz, con una extensión territorial de 80 kms²; y cercana a la línea fronteriza con Honduras se divide a lo interno en 4 sectores Santa Emilia centro, Zancudo, Puerta de Golpe y El Coyol.
Las Germania: se ubica a 33 kilómetros al Noroeste de la cabecera municipal de Somoto, Departamento de Madriz, con una extensión territorial de 7.14 kms².
La Ilusión: se ubica a 43 kilómetros al Noroeste de la cabecera municipal de Somoto, Departamento de Madriz, con una extensión territorial de 12 kms²; y cercana a la línea fronteriza con Honduras. Otras de sus características y ubicación se describen en el siguiente cuadro y mapa
Cuadro: Caracterización de las comunidades beneficiarias del Proyecto. Comunidad Población Familias
No.
Viviendas Mujeres Hombres % Mujeres % Hombres La Ilusión 124 27 24 64 60 51,61 48,39 Santa Emilia 210 43 37 96 114 45,71 54,29 Yaraje 301 64 57 140 161 46,51 53,49 La Germania 136 35 32 67 69 49,26 50,74 Total 771,00 169,00 150,00 367,00 404,00 47,60 52,40
Mapa de Localización: comunidades de Yaraje, Santa Emilia, La Germania y la Ilusión dentro de la Micro cuenca Orocuina.
Fecha de inicio y fecha de finalización
El proyecto inició su ejecución a partir del 14 de septiembre del 2012 y tiene previsto finalizar el 30 de septiembre del 2013
Entidad Ejecutora
Asociación Movimiento Comunal Nicaragüense, sede del Municipio de Somoto, Departamento de Madriz, Nicaragua.
Persona contacto
Lic. Mario José Rivera Centeno, Administrador Movimiento Comunal Nicaragüense.
Monto Total del Proyecto (monto donado por la AEA y fonos de contrapartida)
Monto Total : U$82,375.00 Fondos Donado por AEA : U$66,500.00 Fondos de Contrapartida : U$15,875.00
III. Objetivos Específicos
1. Construir e implementar sistemas de micro-riego accionados con energía FV, para la producción de hortalizas y frutales, y con ello mejorar la seguridad alimentaria y elevar los ingresos de 30 familias pertenecientes a 3 colectivos de mujeres en 3 comunidades del municipio de Somoto.
2. Instalar 3 sistemas de energía solar FV para el suministro de agua de riego por goteo a 30 familias del municipio de Somoto.
3. Implementar 1.7 Mz de parcelas con hortalizas para 3 colectivos de mujeres, orientadas a la producción ecológica (4,000 m2/colectivo).
4. Construir e implementar el uso de secadores solares para la conservación de los productos cosechados, disminuyendo las perdidas y mejorado la calidad de los mismos para su consumo y comercialización.
5. Construir e implementar el uso de bio-digestores para reducir la deforestación y la emisión de Gases de efecto invernadero.
4. Fortalecer las capacidades locales sobre energía renovable y adaptabilidad a los efectos del cambio climático
5. Aumentar la capacidad técnica y administrativa de las mujeres beneficiadas asegurando la sostenibilidad del proyecto a largo plazo.
6. Establecer mecanismos eficientes de monitoreo, seguimiento y evaluación de las tecnologías a implementar.
IV. Resultados Esperados
Resultado 1. Reducción de riesgos en la producción, asegurando el suministro de agua a bajo costo para el cultivo de Hortalizas.
Resultado 2. Generadores Solares Fotovoltaicos para bombear agua de riego por goteo Instalados y funcionando.
Resultado 3. Secadores solares construidos y manejados para conservar los alimentos y mejorar el aprovechamiento de las cosechas.
Resultado 4. 30 Familias de Mujeres campesinas entrenadas para operar y administrar sistemas de riego por goteo con energía Solar.
Resultado 5. Establecidas las tecnologías para la obtención de energía calorífica para cocción de alimentos, por medio del uso bio-digestores.
Resultado 6. Generados los conocimientos necesarios para que la comunidad y beneficiarios adopten aptitudes positivas de las ventajas y beneficios de las tecnologías a implementar.
Resultado 7. Beneficiarios y la comunidad generadores de nuevas propuestas de trabajo
para solucionar sus problemas energéticos y otros problemas locales a partir de dispositivos con tecnologías limpias.
Resultado 8. Establecido un sistema eficiente de seguimiento monitoreo y evaluación del proyecto.
V. Resultados Alcanzados:
Resultado Alcanzado Medios de Verificación Resultado 1. (Reducción de riesgos en la
producción, asegurando el suministro de agua a bajo costo para el cultivo de Hortalizas.)
Este resultado se alcanzaron las metas propuestas ya que se establecieron sistemas de bombeo accionados con energía solar fotovoltaico, con lo cual se ha asegurado el suministro constante y a bajo costo con respecto a sistemas a base de gasolina o conectados a la red eléctricas cuyo costo es altísimo y fuera del alcance de los agricultores de bajos recursos de estas comunidades. Esto posibilita la implementación de sistemas de riego por goteo, con lo que se reducen los riesgos en las cosechas ya que hay menor perdida de agua y los costos de producción son bajos comparados con el riego por surco, por aspersión y el daño ambiental es mínimo
Sistema de bombeo a base de energía solar instalados y funcionando correctamente Tanques de almacenamiento
instalados sobre torres metálicas abastecidos por los sistemas de bombeo y abasteciendo agua a igual número de sistemas de cultivos. Fotografías
Proformas Folletos Informes facturas
Resultado 2. Generadores Solares Fotovoltaicos para bombear agua de riego por goteo Instalados y funcionando
Se instalaron 3 generadores solares fotovoltaicos con los cuales se reducen los costos de bombeo de agua respecto a los sistemas a base de gasolina, diesel o conectados a la red eléctrica. Para la selección del sistema adecuado se realizó un cálculo previo para definir la potencia y el número de paneles a instalar definiendo las especificaciones técnicas. A la par de la instalación se capacitó a las beneficiarias de cada comunidad en manejo y operación.
Paneles solares instalados Fotografías Proformas Facturas Folletos Listas de asistencia Memorias
Talleres de capacitación realizados
Resultado 3. Secadores solares construidos y manejados para conservar los alimentos y mejorar el aprovechamiento de las cosechas.
Secadoras solares construidas Talleres de capacitación realizados Memorias
Una de las principales causas de pérdidas en las cosechas de hortalizas además de las plagas es un deficiente manejo post-cosecha lo que se refiere a su secada y almacenamiento. El exceso de humedad en los productos es una de las principales causas de perdidas en estos, además que se obtiene un producto de mala calidad y poco atractivo al consumidor. Con las secadoras solares se reducirá estas pérdidas por humedad en un 90%, además que se asegura una mayor duración del producto en almacenamiento.
Se instalaron 3 secadoras solares que una vez se realice la cosecha los productos serán secada y almacenados en estas con lo que las productoras obtendrán un mayor valor agregado a su cosecha y una mejor ganancia.
Fotografías Folletos
Listas de asistencia Informes
Resultado 4. 30 Familias de Mujeres campesinas entrenadas para operar y administrar sistemas de riego por goteo con energía Solar.
Las beneficiarias fueron capacitadas en cuanto al manejo y operación de los sistemas de riego por goteo. Se realizó un taller con la metodología teoría-práctica donde cada una identificó los componentes del sistema, como instalarlo, su operación y mantenimiento preventivo y correctivo .
No. De familias capacitadas No. De talleres implementados Listas de asistencia
Fotografías Memoria de taller informes
Resultado 5. Establecidas las tecnologías para la obtención de energía calorífica para cocción de alimentos, por medio del uso bio-digestores.
Se construyeron 35 sistemas de bio-digestores familiares del tipo media bolsa. Con estos sistemas se ha logrado reducir considerablemente el consumo de leña, ya que las familias cuentan con una fuente de energía para cocer y cocinar sus alimentos,
Bio-digestores construidos
Talleres de capacitación realizados Fotografías
Listas de asistencia Memorias de taller Informes
disminuyendo considerablemente el gasto en leña reduciendo los costos económicos y ambientales y mejorando su economía familiar.
Resultado 7. Beneficiarios y la comunidad
generadores de nuevas propuestas de trabajo para solucionar sus problemas energéticos y otros problemas locales a partir de dispositivos con tecnologías limpias.
Con la implementación de estas tecnologías y la experiencia adquirida por parte de las beneficiarias del proyecto, estas poco a poco han estado en cada visita y cada taller haciendo nuevas propuestas y comentarios respectos a los sistemas instalados, con ello se ha transferido tecnología a cada una de ellas en cuanto a conocimiento y se ha creado conciencia de que existen otras formas de obtener energía sin dañar el medio ambiente. Además ellas están como lideresas y miembros de cada comunidad han estado transmitiendo estos conocimientos a otras mujeres. además otros organismos que trabajan en la zona y han hablado con ellas tienen la intención de replicar estas experiencias a otras comunidades, con lo que se ha logrado lo planteado en este resultado.
Entrevistas Fotografía Evaluaciones
Visitas de supervisión
Resultado 8. Establecido un sistema eficiente de seguimiento monitoreo y evaluación del proyecto.
Antes de iniciar la ejecución del proyecto se organizó un grupo de trabajo, compuestos por promotores, lideres y lideresas comunitarias con el cual se ha garantizado la buena marcha en la ejecución y seguimiento del proyecto,
Hay un coordinador que dirige la logística y organización del proyecto, a la vez realiza
Contratos Facturas Informes
Visitas de supervisión Proformas
visitas de monitoreo y seguimiento a cada comunidad y vela por que las actividades se desarrollen y ejecuten en tiempo y forma En el proyecto trabaja personal técnico como contrapartida del movimiento comunal los cuales realizan visitas de seguimiento y supervisión de las obras que se construyeron y componentes instalados. Personal de Capacitación: que impartieron los diferentes talleres en cada comunidad contemplados en el proyecto ejecutado. Un administrador: lleva la contabilidad del proyecto y rinde los informes financieros para los desembolsos respectivos.
Un auditor externo: realizará la auditoría contable y financiera sobre el buen manejo de los fondos ejecutados y rendirá informe al donante.
VI. Describir el éxito del proyecto en términos de lograr su meta pretendida de impacto y los indicadores de resultados
a) Indicadores de Impacto
INDICADORES DE IMPACTOS ECONOMICOS, SOCIALES Y AMBIENTALES ESPERADOS
UNIDAD
1. Ahorro económico US $ 3,005.68
2. Mejora en el nivel de ingresos US $ 1,650.00
3. Generación de empleo 7 persona contratadas 4 mujeres
3 hombres
4. Producción limpia 129.60 Kw/h/dìa
90 m3 de biogás/Mes 5. Reducción de GEI (ton/CO2) 5.96 Toneladas de CO2
6. Reducción de Kerosene Litros N/A
7. Reducción de fuel oíl Litros N/A
8. Reducción de Diesel Litros N/A
9. Reducción de LPG Kg
10. ahorro de leña 135 Kg./Mes
1. Ahorro Económico: con el proyecto su meta anual es un ahorro de U$$ 3,005.68 para 60 familias, lo cual con el proyecto cambio ya que se beneficiaron a 5 familias más por lo que del ahorro anual aumentó a un monto de U$$ 3,256.15 o sea por familia de U$$ 50.09, lo cual está relacionado a no comprar leña, gas de cocina, baterías para foco, candelas, ocote, diesel.
A la fecha el proyecto son 6 meses de ahorro económico por lo que el ahorro es en total de U$$ 1,502.84 y por familia de U$$23.12
2. Mejora en el nivel de ingresos:
La meta del proyecto una vez que se obtengan las cosechas de hortalizas es una mejora del nivel de ingresos por familia de U$$ 25.38, actualmente los cultivos se encuentran en una fase inicial de vivero para posteriormente ser trasplantados por lo que este indicador se medirá en un periodo post-proyecto de al menos 3 meses, pero si es un éxito el tener establecidos los cultivos y que las beneficiarias estén involucradas en todas la labores de siembra.
3. Generación de Empleo: Con el proyecto se ha generado empleo directamente e indirectamente en la comunidad y la organización ejecutora, a través de los trabajos de capacitación, construcción de obras en las comunidades donde se ha utilizado mano de
obra de la comunidad, transporte de materiales donde se ha utilizado a dueños de transporte de estas para el traslado de materiales.
4. Producción Limpia: Se están produciendo 129.60 Kw/h/día, producto de la generación de energía solar proveniente de los 3 sistemas de paneles instalados los cuales son utilizados para el bombeo de agua del cisterna hacia los tanques plásticos que abastecen los sistemas de riego por goteo que garantizan la producción de hortalizas de invernadero.
Con los 35 bio-digestores instalados se producen 105 m3 de biogás/Mes/familia, para una producción por familia/dia de 3.5 m3. Con esto se asegura la producción limpia de
energía calorífica para cocción de alimentos, la reducción de las emisiones CO2 en un total de 5.96 toneladas por año y un ahorro en el consumo de leña de 135 Kg por mes por familia equivalente a 75 unidades de leña cortada o comprada.
b) Indicadores de Resultados: INDICADORES DE RESULTADOS
ESPERADOS UNIDAD
1. Unidades a instalar 3 sistemas de bombeo con energía solar 12 Túneles de invernadero de 936 m2 03 tanques plásticos de 1,850 litros 3 tanques de captación de agua de 10m3
3 arreglos Fotovoltaicos con todos sus accesorios instalados. 3 secadoras solares colectivos.
35bio-digestores instalados 2. Hectáreas a sembrar o
reforestar
1.2 Hectáreas a sembrar con cultivos de Hortalizas y Granos Básicos.
3. Capacidad a instalar 1.35 Kilovatios (Kw)
40 metros cúbicos (m3/día de agua bombeada) 3 metros cúbicos de bio-gas/familia/día producido 420 kg de Hortalizas secados y comercializados con alta calidad en los mercados del municipio y ferias
departamentales.
4. Beneficiarios 60 familias equivalente a 270 personas
129 (47.60%) son mujeres y 141 ( 52.40%) son hombres.
5. Conocimiento y
entendimiento de la tecnología
30 mujeres integrantes de colectivos para producción de hortalizas y granos básicos con riego por goteo, con energía solar fotovoltaica.
35 jefas de familias beneficiarios con bio-digestores, para la obtención de bio-gas.
No. De Talleres de Capacitación a Impartir:
3 talleres de capacitación sobre instalación, uso y manejo de sistemas fotovoltaicos.
3 talleres de capacitación en instalación y manejo del sistema de riego por goteo.
3 talleres de capacitación en uso y mantenimiento de bio-digestores familiares.
3 talleres de capacitación en uso y mantenimiento de secadoras solares.
3 talleres de capacitación en procesos de secado de hortalizas y granos básicos.
3 talleres de capacitación en administración y planes de negocios.
No. De Manuales Técnicos a Editar: 5 manuales a Editar:
1 manual técnico de sistemas de bombeo solar. 1 manual técnico sobre sistemas de riego. 1 manual técnico de bio-digestores.
1 manual técnico sobre construcción y uso de secadoras solares para verduras y granos básicos.
1 manual técnico en administración y planes de negocios
6. Difusión No. De eventos a Realizar.
1 cuña radial para difundir los avances en ejecución, logros del proyecto ejecutado y seguimiento del mismo.
1 Asamblea evaluativa de las experiencias del proyecto a difundir con los beneficiarios directos del proyecto y actores intermedios.
1 Rotulo alusivo al proyecto instalado
1. Unidades Instaladas: se instalaron 3 unidades de bombeo alimentadas con energía solar con lo que se asegura el abastecimiento de agua a los cultivos a bajo costo asegurando la producción de hortalizas. Como parte de estas unidades de bombeo se construyeron 3 tanques cisternas de 10 m3 donde se aloja la bomba sumergible y se compraron 3 tanques plásticos de 1.850 litros; lo cual se ha cumplido como se contemplaba originalmente al inicio del proyecto, igualmente los demás indicadores que a continuación detallamos.
Se construyeron 12 túneles de invernadero para el cultivo de hortalizas, con ellos se obtendrá cosechas de calidad y en menor tiempo.
Se instaron 3 arreglos fotovoltaicos con los cuales se suministra energía de bajo costo a los sistemas de bombeo, lo cual reduce los costos económicos de producción, el abastecimiento continuo de agua a los cultivos y el daño mínimo al medio ambiente. Se construyeron 35 bio-digestores de los 30 que estaban estipulados con lo que es un éxito en el proyecto en cuanto a cantidad y número de beneficiarias, con lo cual se ha reducido el consumo de leña, las emisiones de CO2, el daño al medio ambiente (suelo, bosque, agua) y una mejora en la economía de las familias beneficiarias.
Se cumplió con la construcción de 3 secadoras solares colectivas, las cuales reducirán las pérdidas de las cosechas en un 90%, se obtendrán una mejor calidad y un mejor precio de venta, con lo que se logra mejorar el nivel y calidad de vida.
2. Hectáreas Sembradas de Hortalizas y Granos Básicos
Se han establecido hasta el momento 1.2 hectáreas de cultivos de hortalizas y granos básicos, con lo cual el éxito del proyecto se refleja en que se está garantizando mejorar los niveles nutricionales de los miembros de las familias beneficiarias, en particular de los niños, cuyos niveles están por debajo de la media nacional, a la vez en general se mejora no solo la seguridad alimentaria de estas familias sino de la comunidad, ya que esta experiencia se está replicando por parte de otras familias a través de otros organismos que han visto el éxito de esta experiencia.
3. Capacidad Instalada
Con el proyecto se dejan sistemas de paneles solares instalados que generan actualmente 1.35 Kilovatios (Kw) de energía la cual es utilizada para el bombeo de 40 m3 de agua bombeada que abastece a los sistemas de riego instalados en los invernaderos, que aseguran la producción de hortalizas.
Con los 35 digestores construidos se obtienen actualmente 3 metros cúbicos de bio-gas/familia/día producido, y con las secadoras solares se garantiza que 420 kg de Hortalizas sean secados y comercializados con alta calidad en los mercados del municipio y ferias departamentales
4. Beneficiarios
El éxito del proyecto se ha garantizado ya que se ha sobre cumplido la meta inicial de beneficiar (con biodigestores)en vez de 30 familias a 35 familias, sin alterar los fondos del proyecto, ya que lo que pretende este es el mayor beneficio para estas comunidades. Al final el mayor porcentaje de beneficiarias del proyecto de forma directa son 100% mujeres e indirectamente hombres con un 85.40%.
5. Conocimiento y entendimiento de la tecnología
Se realizaron los talleres de capacitación establecidos en el cronograma de ejecución del proyecto, cada uno de ellos siguiendo la metodología teórica-practica e impartida por personal altamente capacitado. El éxito del proyecto se refleja en el grado de conocimiento adquirido por las beneficiarias con lo que se ha logrado la transferencia de tecnología con un grado de aceptación alto y a la vez se asegura que estas sean replicadas a otras comunidades y a la vez se asegura la sostenibilidad a largo plazo del proyecto. 6. Difusión
Como parte de los fondos de contra partida que el organismo desarrollador aporta al proyecto se realizó un proceso de difusión del proyecto intenso a través de una cuña radial que tiene contratada el movimiento comunal con lo cual se han difundido cada uno de los avances del proyecto.
Se realizó una asamblea evaluativa de estas experiencias con los beneficiarios del proyecto para recoger experiencias, inquietudes, problemas encontrados, etc.
VII. Mecanismos de sostenibilidad establecidos 1.- Sostenibilidad técnica
La viabilidad y sostenibilidad técnica del presente proyecto, ha sido asegurada ya que previo a la instalación de los sistemas y dispositivos, se requirió de un estudio de pre factibilidad para la identificación y evaluación técnica de las necesidades energéticas, actuales y previstas de los sistemas a instalar, de la identificación, clasificación y selección de los áreas para el establecimiento de los cultivos, de los estudios hidrológicos de las fuentes de agua propuestas, de la selección del método de riego a establecer en cada comunidad seleccionada; del diseño profesional por parte de especialistas (planos, memoria de cálculos, etc.) de los sistemas fotovoltaicos, sistemas de riego, diseños constructivos de obras de captación y almacenamiento de agua de acuerdo a las mejores prácticas de ingeniería, incluyendo la elaboración de Especificaciones Técnicas, claras y coherentes, que han permitido a las empresas interesadas en el suministro e instalación de los equipos saber con exactitud cuáles son los requerimientos que su oferta técnica y económica debe considerar; del apoyo técnico por parte de especialistas en Ingeniería Fotovoltaica en la supervisión de todos los trabajos de instalación y puesta en marcha de los equipos; de la verificación del funcionamiento esperado de los equipos de acuerdo a las Especificaciones Técnicas del proyecto; y, finalmente, de la elaboración de un plan de capacitación efectivo dirigido a la comunidad, y a otros actores, en el funcionamiento de las tecnologías a implementar y, muy especialmente, en sus altos potenciales para el ahorro de energía, la conservación del medio ambiente, la mejora de los ingresos de las familias y el desarrollo socio-económico de la comunidad.
Un aspecto importante a considerar es que se logro por medio de la empresa que instalo los sistemas fotovoltaicos (TECNOSOL), capacitar en la temática de energía fotovoltaica a tres promotores rurales en tres comunidades en el cual se instalo un puesto comunitario (con equipamiento básico de mantenimiento) en la comunidad de las Germanías
En base a lo anteriormente planteado la sostenibilidad técnica del proyecto: “Establecimiento de fuentes alternativas de energía renovable, para la seguridad alimentaria y adaptabilidad a los efectos del cambio climático en 4 comunidades del municipio de Somoto, departamento de Madriz-Nicaragua” se encuentra sustentada, primordialmente en los siguientes aspectos fundamentales:
1. En la evaluación técnica insitu a nivel de cada comunidad por medio del trabajo de campo para la identificación de todas las necesidades de referentes en la producción de hortalizas bajo riego, tipo de riego a implementar, necesidades de agua de los diferentes cultivos a establecer, necesidades energéticas de los sistemas de bombeo solar a instalar, de la validación del tipo de bio-digestor a construir, etc.
2. En la elaboración de Memorias de cálculo, planos de diseño y Especificaciones Técnicas claras y precisas, de los sistemas fotovoltaicos a instalar, sistemas de bombeo de agua, tuberías de conducción de agua, sistema de riego, secadoras solares, túneles de invernadero, bancales de siembra, y bio-digestores.
3. En la contratación de empresas, contratistas y profesionales con solidez y experiencia en el suministro e instalación de equipos fotovoltaicos, sistemas de riego, bio-digestores, suministro de materiales de construcción, desarrollo de talleres de capacitación y supervisión de obras.
4. En la utilización de equipos, materiales y técnicas de construcción e instalación de la mejor calidad.
5. En la supervisión técnica, por parte de un especialista en tecnologías renovables y trabajos de construcción de sistemas de agua potable y riego, por parte del Movimiento comunal y ajeno a las empresas y contratistas que serán contratados.
6. En el desarrollo de un proceso de capacitación efectiva en cada una de las comunidades en el uso apropiado, operación y mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos, sistemas de bombeo de agua, sistemas de riego, secadoras solares, obras de captación y almacenamiento de agua y bio-digestores.
7. Se realizó un trabajo de capacitación de un equipo de 3 promotores comunitarios, residentes permanentes en cada comunidad, en electricidad básica y electricidad fotovoltaica, y construcción y mantenimiento de bio-digestores.
8. se realizará un trabajo de capacitación a cada uno de los colectivos de mujeres productoras en temáticas relacionadas a establecimiento y cosecha de hortalizas, administración de negocios, control de calidad y cadena de comercialización, secado de frutas y granos y formulación de planes de negocios.
2.- Sostenibilidad Económica:
Las oportunidades de sostenibilidad económica del presente proyecto crecerán cuando la energía producida por los módulos solares establecidos para la producción bajo riego y los sistemas de bio-digestores instalados represente un insumo indispensable para la realización de actividades productivas de claro beneficio económico para estas familias. Sería demasiado optimista pensar que los beneficios económicos emanados del uso de la energía FV en actividades productivas en estas comunidades sea suficiente para cubrir los costos de inversión de los equipos; pero es razonablemente y optimista pensar que ellos si son suficientes para cubrir todos o gran parte de los costos de mantenimiento y reemplazo (no simultáneo) de los equipos que se van a instalar con la ejecución de este proyecto.
La sostenibilidad económica del proyecto se garantiza en la medida que al comercializar los productos se generen los ingresos que satisfagan las necesidades básicas de los beneficiarios y se mantengan niveles óptimos de bienestar a lo largo del tiempo en correspondencia con su capacidad de conservar el medio ambiente. Por lo tanto la sostenibilidad económica de este proyecto en base a lo anteriormente dicho está fundamentada en los siguientes aspectos:
2.1. El Aporte Económico de los Beneficiarios para la creación de un fondo: Este será un aporte mensual por cada familia beneficiaria miembros de los colectivos con las tecnologías a establecer, se realizarán aporte en base al nivel de ingresos y este fondo será depositado en una cuenta la cual tendrá como objetivo usarla para realizar trabajos de mantenimiento, reparación y reemplazos (no periódicos) de componentes de los sistemas instalados.
2.2. Ingresos provenientes de la comercialización de los productos cosechados bajo riego y producción de bio-fertilizante: se tiene previsto la generación de ingresos económicos en cada uno de los módulos de riego a establecer dado que el área de riego establecida puede generar suficientes ingresos para pagar por el sistema. Dependiendo del ciclo del cultivo, el riego por goteo podrá permitir hasta tres o cuatro cosechas por año en vez de una sola durante la época de lluvia. Una de las características más importantes de la energía solar fotovoltaica y el riego por goteo es su modularidad, lo que quiere decir que se podrá aumentar el número de paneles y de cintas de riego tal como se necesiten. A medida que se generen más ganancias las agricultoras de los colectivos organizados tendrán la oportunidad de alcanzar mejores niveles de energía y área irrigada.
2.3. Administración transparente y eficiente de los ingresos: como parte del proyecto el movimiento comunal capacito a las juntas directivas de los colectivos de mujeres productoras organizadas en cada comunidad en lo referente a la administración, comercialización y contabilidad de los mismos con lo que se les brindaran las herramientas necesarias para que se lleven todos lo procedimiento contables necesarios y para garantizar la sostenibilidad económica, la asistencia técnica será asegurada con el seguimiento y monitoreo permanente por parte del MCN.
3.- Sostenibilidad Social:
La sostenibilidad social del proyecto está asegurada y se basa en que para la etapa de formulación de esta propuesta se invitó a todas las familias de la comunidad a conocer y participar en el proyecto; luego, de informarles adecuadamente sobre las características más relevantes del uso de la energía solar; de los bio-digestores y de sus ventajas a corto y mediano plazo y finalmente la comunidad asumió como suyos los compromisos y responsabilidades planteadas, durante y después del período de ejecución el proyecto. Se les aclaró a todas y todos, antes de elaborar la lista de beneficiarios, cuáles serán los aportes que cada familia deberá hacer y cuáles serán los beneficios que recibirá a cambio.
Estos acuerdos con cada familia interesada en ser beneficiada por el proyecto se deberán hacer por escrito a través de un contrato que cuente con el respaldo de la Junta Directiva de la comunidad. Se le aclaró a cada comunidad que la participación en el proyecto es voluntaria, pero que se requiere de compromisos y actividades comprobables de colaboración para ser beneficiario del mismo. Los aportes y apoyos de cada familia serán cuantificados en unidades de tiempo o de dinero y registrados en actas de trabajo comunal.
4.- Sostenibilidad Medio-Ambiental: Sistema de bombeo de agua solar:
El impacto ambiental de los sistemas fotovoltaicos en funcionamiento normal es prácticamente nulo. Puesto que no constituye contaminación ambiental de ningún tipo, principalmente a las fuentes de agua que es donde se opera el sistema, más bien contribuye a la no contaminación del medio ambiente por las siguientes razones:
No consume combustible.
Alta confiabilidad y larga vida útil (superior a 15 años). No contamina el aire ni el agua.
funcionamiento totalmente silencioso, lo que no contamina por el ruido. No es afectado por frio, vientos fuertes ni granizo.
Operación totalmente automática y desatendida. Muy sencilla instalación y mínimo mantenimiento.
· Capacidad modular de ampliación Sistemas de riego por goteo:
En el caso del impacto de los sistemas de riego a las fuentes de agua este es mínimo, ya que los sistemas de riego por goteo a instalar son de alta eficiencia de aplicación (95%) o sea que solo se pierde un 5% del agua que llega al sistema, por lo que la fuente no sufre disminuciones en su caudal y se preserva con el tiempo.
Biodigestores familiares:
En el caso de los bio-digestores el impacto es positivo ya que al utilizar un fuente de gas natural las familias no sufren los efectos del humo provocado por la quema de leña que da como resultado la aparición de enfermedades respiratorias y se reducen las emisiones de CO2 a la atmósfera, se reduce la desforestación y la presencia de residuos orgánicos que provocan malos olores y enfermedades.
Secadores solares:
Los secadores solares contribuyen a la no utilización de químicos para el tratamiento de conservación de las semillas y es un sistema que no implica empleo de material contaminante si no más bien son infraestructuras de tecnologías limpias y amigables con el medio ambiente
VIII. Lecciones Aprendidas del Proyecto:
Organización y apropiación del proyecto por parte de las comunidades:
Los mecanismos de planificación participativa, que permitieron la recopilación diferenciada de demandas de solución a problemáticas específicas de cada una de las comunidades usuarias del proyecto, fueron determinantes para el logro de una mayor apropiación democrática por parte de la base social intervenida por el proyecto.
Las familias beneficiadas y la comunidad en general estuvo anuente a involucrarse en todas las actividades del proyecto lo cual constituyo en un éxito, puesto que fue un proyecto novedoso en cuanto a las tecnologías instaladas ya que no es muy común en este territorio este tipo de proyectos. Con lo cual se logro entre otros los siguientes beneficios:
Organizar las juntas directivas en los colectivos de mujeres para el buen funcionamiento de los mismos
Establecer una Promotoría comunitaria en energía solar (un promotor en cada una de las comunidades de incidencia del proyecto) y un puesto de asistencia técnica para los sistemas instalados lo que contribuye a la sostenibilidad del proyecto Se logro establecer una buena cohesión de equipo con los y las miembros de cada
colectivo, lo que ayudo para llevar a buen término las actividades planificadas. Se lograron establecer coordinaciones de trabajo con otras organizaciones, sobre
todo con la Universidad Nacional Agraria, la que apoyo en el diseño final de las tecnologías a instalar sobre todo en los invernaderos y secadores solares.
Establecimiento de las tecnologías:
El funcionamiento óptimo de estos sistemas permitirá desencadenar un proceso de mejoramiento y aumento de la base productiva, estabilización de la producción, mitigación de cambio climático, incremento de ingresos y diversificación de la dieta alimentaria.
Se observa que a través del desarrollo del proyecto se ha logrado conceptualizar un modelo de abastecimiento de energía renovable construido sobre la base de la acción comunitaria para la promoción y operación y mantenimiento de los sistemas de suministro donde están presentes casi todos los elementos necesarios para hacer el abastecimiento sostenible.
Género:
Aunque el proyecto no considera ni representa demandas diferenciadas por hombres o mujeres, los distintos logros obtenidos en su implementación toman en cuenta la participación de las familias, sobre todo de las mujeres, así como el acceso de las mismas a recursos productivos, de información y conocimientos.
COMPROMISOS DE LOS USUARIOS PARA LA IMPLEMENTACION DEL PROYECTO
Las comunidades y familias usuarias del proyecto han respondido adecuadamente con aportes de mano de obra tanto de hombres como de mujeres para el desarrollo e implementación de los componentes programados, así como la conformación de grupos de trabajo y organización de instancias comunales para el uso de manejo de las infraestructuras instaladas
PERSONAL TECNICO
La población usuaria manifiesta satisfacción por el trabajo del equipo técnico del MCN, mostrando eficiencia y eficacia por su desempeño y porque los miembros del personal gozan de buena reputación y confianza en la zona, tanto en organizaciones sociales como en entidades del estado, municipales y comunitarias.
IX. Dificultades encontradas:
A pesar de que este es un proyecto demostrativo las dificultades fueron mínimas aunque si cabe mencionar las más relevantes:
El difícil acceso a las comunidades, por ser alejadas del casco urbano del municipio de Somoto ya que no es un camino de todo tiempo, en el invierno prácticamente se hace inaccesible, eso nos atraso en el transporte y traslado de los materiales y accesorios para la instalación de las tecnologías lo que retraso el tiempo de la ejecución según lo programado.
El proyecto prácticamente comenzó su ejecución en el tiempo de la entrada del invierno lo que coincidió con el montaje de las tecnologías y el proceso de capacitación, sobre todo en este ultimo porque los participantes en el proceso tenían que asistir a los eventos programados por Defensa Civil para la prevención de desastres naturales.
En el caso de los fondos. La primera transferencia tardo un poco, lo que demoro el arranque de las actividades según lo programado.
X. Conclusiones:
“Concluimos afirmando que el proyecto antes, durante y después de su ejecución fue y será todo un éxito y esto fue producto de un amplio proceso de trabajo continuo, coordinación y comunicación entre los usuarios del proyecto, equipo técnico del MCN y los autores y autoridades locales y comunitarias.”
Es recomendable Desarrollar capacidades locales y fortalecer micro y pequeñas empresas, basadas en el uso y manejo productivo de la energía renovable para la concienciación de las buenas prácticas, con el fin de mantener el proyecto y el uso eficiente del mismo. Sería recomendable darle continuidad a este proyecto, ya que la población sugiere la ampliación del mismo, puesto que mucha más gente quedo fuera porque los recursos eran pocos con respecto a la demanda de estas tecnologías.
Este proyecto ha demostrado cómo una comunidad con esfuerzo propio y con el apoyo de organizaciones facilitadoras y comprometidas con el desarrollo rural comunitario pueden sacar adelante proyectos modelos que sirvan de ejemplo a otras iniciativas similares.
Manuales editados:
MOVIMIENTO COMUNAL NICARAGUENSE
MCN-Somoto
“Proyecto: Establecimiento de fuentes alternativas de energía renovables
para la seguridad alimentaria y la adaptación a los efectos del cambio
climático en 3 comunidades del municipio de Somoto”
Alianza en Energía y el Ambiente con Centroamérica AEA/SICA”
Manual Técnico Bombeo de agua solar fotovoltaico
“Proyecto Financiado por el Ministerio para Asuntos Exteriores de Finlandia, la Cooperación Austríaca para el Desarrollo y la Unión Europea”
INTRODUCCION
La extracción del agua subterránea requiere de una cantidad importante de energía. Es por ello por lo que hasta la revolución industrial, para el uso de volúmenes grandes de agua subterránea se emplearon sistemas mecánicos de impulso que empleaban fuentes de energía naturales (fuerza motriz de origen animal, molinos de viento etc…).
Con la aparición de la electricidad se dispuso de una fuente de energía abundante y de una serie de avances técnicos como son la bomba hidráulica eléctrica que hicieron accesible el empleo del agua subterránea a muchas más personas.
Sin embargo actualmente urge la necesidad de reducir el consumo de electricidad proveniente de centrales que queman combustibles fósiles y de la fuerte dependencia que se crea en torno a ellos.
Con el empleo de paneles solares fotovoltaicos para el bombeo de agua subterránea se combinan los avances técnicos asociados a la electricidad (bombas eléctricas) junto con lo atractivo de contar con una fuente de energía autóctona y renovable.
El costo de la instalación es el único desembolso importante que se hará, ya que el mantenimiento que requiere este tipo de sistemas es mínimo y su funcionamiento, al emplear la energía del Sol, es gratuito. Es posible realizar instalaciones de cualquier tamaño.
El Agua subterránea: Origen y localización
Toda el agua que está almacenada en el subsuelo procede de la lluvia. Cuando el agua de lluvia toca el suelo tiene 3 destinos diferentes y simultáneos:
- Evapotranspiración- Cuando el agua se evapora y vuelve a la atmósfera ya sea directamente del suelo o a través de las hojas de las plantas una vez absorbida por estas.
- Escorrentía- Cuando el agua fluye por la superficie y forma arroyos o ríos
- Infiltración en el suelo. Es el agua que es absorbida por la tierra y queda como agua subterránea que puede ser extraída por bombeo.
La fracción de agua de lluvia que se dirige hacia cada uno de estos destinos depende de diversos factores como el clima, la vegetación, la naturaleza del terreno, su inclinación etc…
El agua subterránea, al tener su origen en la lluvia, se recarga regularmente en función del régimen de pluviosidad.
En las áreas desérticas principalmente, existen también las llamadas aguas fósiles. Se trata de bolsas de agua que se formaron en épocas pasadas en las cuales el clima era lluvioso. (Por ejemplo se sabe que hace en torno a los 10000 años buena parte del Sáhara tenia un clima parecido al actual mediterráneo). Este tipo de aguas subterráneas ya no se recargan. El agua subterránea normalmente esta impregnada en la tierra, (como si la tierra fuera una esponja que retiene el agua) y se mantiene en un nivel no necesariamente horizontal ni paralelo con el suelo llamado nivel freático. En los terrenos calcáreos el agua disuelve la roca y se forman ríos subterráneos, simas, grutas, cenotes etc…
Un pozo es en si una excavación que alcanza el nivel freático. Cuando retiramos una cantidad de tierra a ese nivel quedará una porción de agua pura que será la que se puede extraer. En este caso por medio de la energía solar fotovoltaica.
Bombeo de agua con energía solar
Actualmente los sistemas de bombeo solar de agua se ocupan prácticamente en todo el territorio nacional y han probado ser soluciones económicas, confiables y duraderas en situaciones donde el agua se encuentra a grandes distancias, las líneas eléctricas son nulas y ó muy alejadas, y los costos de combustible y mantenimiento de los sistemas de bombeo por medio de motor de combustión interna son altos.
Existen diferentes métodos para proveer agua en lugares apartados tales como lo papalotes, bombas a diesel o gasolina, sin embargo, las bombas solares ofrecen la mejor opción en costo beneficio a largo plazo y a la hora de reducir la necesidad de un operador, además de que los equipos cuentan con la ventaja de ser modulable, adaptándose a las más diversas necesidades y condiciones de instalación.
Bombas solares de agua
Las bombas a corriente continua o bombas solares están diseñadas para trabajar con la electricidad proporcionada por un arreglo fotovoltaico. Debido a la naturaleza de la energía solar este tipo de sistemas tienen que aprovechar al máximo la energía solar, necesitan maximizar los litros de agua bombeados por watt eléctrico consumido. También deben de ser capaces de bombear agua durante periodos de baja insolación.
Existen bombas solares sumergibles y superficiales.
Las bombas solares superficiales se colocan cerca de la fuente de agua, se encuentran en modelos centrífugos y de desplazamiento positivo (diafragma).
Las bombas sumergibles se introducen dentro de la fuente de agua, están fabricadas en acero inoxidable, permiten bombear grandes cantidades de agua a poca altura, o poca cantidad de agua a grandes alturas, por ejemplo: una bomba centrifuga multi pasos puede bombear 100,000 litros de agua al día a 10 metros de altura, una bomba de desplazamiento positivo (rotor helicoidal) puede bombear a 200 metros de altura 5,000 litros por día.
Para poder dimensionar cualquier sistema solar de bombeo de agua es necesario conocer las condiciones hidráulicas de la obra, ya que el tamaño del sistema solar es proporcional al ciclo hidráulico, que es el producto del volumen de agua requerido por día y la Carga Dinámica Total (CDT). Sus unidades son metros cuartos (m4).
La carga dinámica total es la sumatoria de la carga estática (CE) y la carga dinámica (CD): CDT = CE + CD = [Nivel estático + altura de descarga] + [abatimiento + fricción] Carga estática:
Es la distancia a la que hay que llevar el agua desde el nivel estático hasta el nivel de descarga. La carga estática simbolizada por CE y medida en metros (m), estará dada por la suma entre la profundidad del espejo de agua, con la altura de descarga.
Carga dinámica o de fricción:
Carga que se genera por la fricción que sufre el agua al recorrer la tubería de conducción del agua. Su valor se obtiene por factores físicos que dependen del tipo de tubería, longitud, área y el gasto o caudal que circula por la tubería.
Carga Dinámica Total:
Es la carga hidráulica total del proceso de bombeo, es la resultante de la sumatoria de la carga estática con la carga dinámica.
Factibilidad de instalación de bombeo solar de agua
Los siguientes puntos son importantes a considerar a la hora de optar por un sistema solar de bombeo, ya que determinar la factibilidad de realizar dicha instalación:
Disponibilidad de otras fuentes de energía eléctrica: Para considerar la opción solar se considera que la red eléctrica más cercana bebe estar a más de medio kilometro, actualmente el costo de los combustibles hacen de las motobombas una opción poco atractiva.
Ciclo hidráulico de la instalación: en este sentido la experiencia muestra que un proyecto es viable económicamente cuando el ciclo hidráulico no sobrepasa los 1,500 m4.
Uso del agua extraída, por ejemplo, abrevaderos para ganado, irrigación, consumo humano, etc.
Recurso solar disponible en el lugar de instalación: Para que un sistema de bombeo pueda ser alimentado por medio de energía solar la zona de instalación debe de contar con al menos una Insolación promedio de 3 kWh/m².
Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas
Paneles solares- El panel solar es el encargado de transformar la energía solar en
electricidad. El tipo de electricidad que proporcionan los paneles solares fotovoltaicos es de corriente continua.
Bomba- Es el elemento encargado de tomar el agua del pozo e impulsarla hasta el lugar
en donde se requiere. Existen múltiples tipos de bombas en función de la técnica de impulsión que utilicen aunque en general pueden dividirse en dos grandes grupos:
centrífugas y volumétricas. También existen otras divisiones como las de bombas sumergibles y no sumergibles (en el agua del pozo) o aquellas que trabajan con corriente continua y con corriente alterna. Esta último tipo de bomba para poder conectarla a los paneles solares o a la batería requerirá de un transformador de corriente.
Batería (opcional)- Elemento encargado de almacenar la energía eléctrica proporcionada
por los paneles para su posterior uso en los momentos en los que no hay radiación solar o no en la suficiente potencia. En las instalaciones fotovoltaicas para bombeo la batería no se justifica en la mayoría de los casos. Con un correcto dimensionado se puede bombear la cantidad suficiente de agua necesaria durante las horas de radiación solar y así evitar este costoso componente. Además en caso de necesitarse una reserva, el agua en si misma se puede almacenar en depósitos con lo que se evitaría las pérdidas energéticas que ocasiona la batería.
Reguladores-Cuando la instalación consta de un acumulador será necesario el empleo de
un regulador que evite sobrecargas perjudiciales para la batería
Dispositivos optimizadores de potencia- La corriente eléctrica tiene dos magnitudes:
la tensión (medida en Voltios) y la intensidad (medida en Amperios). Del producto de estos dos factores se obtiene la potencia (medida en Watios). La potencia es la capacidad que tiene una máquina para desarrollar un trabajo en un tiempo determinado.
Cuando durante las primeras y las últimas horas del día la radiación solar es débil el panel solar genera un tipo de corriente con casi la tensión máxima de la que es capaz pero con poca intensidad. El producto de ambos elementos da como resultado una potencia insuficiente para activar la bomba.
El dispositivo optimizador de potencia es un transformador de corriente continua a corriente continua que modifica los parámetros de tensión e intensidad que proporciona el panel solar fotovoltaico buscando siempre el punto de mayor potencia posible. Es decir cuando la tensión es alta y la intensidad baja (como cuando la radiación solar es débil), este dispositivo aumenta la intensidad a costa de bajar la tensión para que la potencia resultante sea lo mas alta posible, optimizándola. De esta manera se consigue enviar a la bomba corriente en potencia suficiente para que comience antes su funcionamiento en las primeras horas del día y termine más tarde en las últimas. Así se gana tiempo de bombeo y por lo tanto rendimiento.
Suele tratarse de un dispositivo costoso y en instalaciones pequeñas no se suele emplear por no justificarse suficientemente.
¿Cómo funciona una instalación de bombeo solar fotovoltaico?
El funcionamiento de este tipo de instalación es en si sencillo. Los paneles solares puestos al Sol transforman la luz en electricidad que sirve para alimentar la bomba que extrae el agua del subsuelo. En los casos en que la instalación cuenta con batería, los paneles alimentan la batería y esta a la bomba.
Cuando los paneles alimentan directamente a la bomba se produce una fluctuación del flujo del agua bombeada en función de la variación de la intensidad de la radiación solar a lo largo del día. Así en las primeras horas el flujo de agua será pequeño e irá aumentando conforme nos acercamos a las horas centrales del día cuando es máxima la radiación. A partir de este momento vuelve a descender hasta que se hace nulo en el momento de anochecer.
Con radiación solar fuerte el panel proporciona mucha potencia y la bomba extrae mucho caudal de agua
Factores a tener en cuenta a la hora de realizar una instalación solar fotovoltaica para el bombeo de agua
Para poder llevar a cabo con éxito la ejecución y la explotación de un sistema de bombeo fotovoltaico es preciso tener en cuenta determinados aspectos:
Conocer la cantidad de agua necesaria- En primer lugar es importante tener un conocimiento lo más preciso posible del volumen de agua real que es necesario bombear. Es habitual que hasta los propios usuarios desconozcan la cantidad precisa que utilizan. Una mala estimación puede llevar a diseñar una instalación solar para un volumen que puede llegar a resultar insuficiente. Es recomendable contar con un especialista en la materia que ayude a determinar la cantidad de agua adecuada.
Este tipo de instalaciones se dimensionan en función del volumen de agua que se requiere y de la radiación solar disponible. Si el volumen de agua es insuficiente será imposible dejar la bomba más tiempo funcionando ya que no habrá más radiación solar que las horas de Sol que tiene el día.
También puede ser interesante calcular un volumen extra de agua de reserva para los días en los que no pueda haber Sol. Para esto habrá que realizar un dimensionado en función de las estadísticas de días consecutivos sin Sol de la zona donde se esté la instalación. Afortunadamente en este tipo de instalaciones se da la coincidencia de que cuando hay Sol (y por lo tanto mas calor y necesidad de agua, más transpiración) es cuando también hay más energía disponible para bombearla del subsuelo.
Determinar adecuadamente la profundidad del pozoen todas las
abundancia ( Etapas lluviosas) y en los de escasez (sequías). Si no se tiene en cuenta este aspecto puede ocurrir que en los momentos de sequía, con el nivel del agua bajo, la bomba carezca de potencia suficiente para bombear o que se haga en cantidad insuficiente. No se requerirá la misma potencia para elevar el agua desde una profundidad de 40 metros que desde sólo 25. Si una instalación esta diseñada para bombear un volumen concreto de una profundidad máxima de 30 metros, en los momentos en los que el nivel supere esta profundidad, no se bombeará la cantidad suficiente de agua.
Es por ello por lo que se debe contar con un experto que determine correctamente las fluctuaciones de la capa freática a lo largo del año y también en función de los datos climáticos de la región en los ciclos de sequía de varios años.
Conocer la capacidad de recarga de los acuíferos- Es muy importante cerciorarse antes de ejecutar una instalación de que el acuífero tiene la suficiente capacidad de recarga para obtener de él regularmente la cantidad de agua que se precisa. De no ser así el acuífero terminará por agotarse y la instalación podría ser totalmente inútil. De nuevo el experto en la materia será el que pueda precisar este punto.
Por último siempre se recomienda que la instalación la ejecute personal con la suficiente preparación y en caso de adquirir Kits de bombeo fotovoltaico siempre asesorarse por personal cualificado ya que como se ha visto cada lugar ofrece unas características particulares que hay que tener en cuenta.
Bibliografía:
Louineau, Jean-Paul, Practical Action Publishing (Guía práctica sobre sistemas solares fotovoltaicos para técnicos. Dimensionamiento, instalación y mantenimiento)
MOVIMIENTO COMUNAL NICARAGUENSE
MCN-Somoto
“Proyecto: Establecimiento de fuentes alternativas de energía
renovables para la seguridad alimentaria y la adaptación a los
efectos del cambio climático en 3 comunidades del municipio de
Somoto”
Alianza en Energía y el Ambiente con Centroamérica AEA/SICA”
MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE
BIODIGESTORES FAMILIARES
“Proyecto Financiado por el Ministerio para Asuntos Exteriores de Finlandia, la Cooperación Austríaca para el Desarrollo y la Unión Europea”
GUIA TECNICA BIODIGESTORES
Consideraciones previas a la instalación
– Es preferible ubicar el biodigestor en un sitio cercano al lugar donde se encuentren los residuos
– Su situación tampoco debe estar demasiado alejada, ni estar en un lugar más elevado que la cocina.
– Las paredes y el suelo deben ser firmes, se recomienda un suelo bien compactado.
– Cualquier material sobresaliendo de las paredes o suelo, como piedras afiladas o raíces, debe quitarse para evitar dañar la bolsa plástica.
– No puede haber encharcamiento, el área debe tener un buen drenaje de las escorrentías causadas por las lluvias u otros factores.
Materiales para la construcción del biodigestor
– Polietileno tubular transparente. El tamaño de diametro disponible variara normalmente en el rango de 80 a 125 cm (equivalente a una circunferencia de 2,5 a 4m). El calibre (espesor) debe estar entre 800 y 1000 pulgadas (200 a 250 micras). La longitud del tubo es determinada por el tamaño del biodigestor. El material mas apropiado es el usado en los invernaderos que normalmente contienen filtro ultravioleta (UV) que ayuda a prolongar la vida del plástico cuando se expone totalmente al sol.
Tubo plástico transparente
- Polietileno tubular transparente. El tamaño de diametro disponible variara normalmente en el rango de 80 a 125 cm (equivalente a una circunferencia de 2,5
a 4m). El calibre (espesor) debe estar entre 800 y 1000 pulgadas (200 a 250 micras). La longitud del tubo es determinada por el tamaño del biodigestor. El material mas apropiado es el usado en los invernaderos que normalmente contienen filtro ultravioleta (UV) que ayuda a prolongar la vida del plástico cuando se expone totalmente al sol.
– Dos tubos cerámicos, o de PVC de 75 a 100 cm de largo, con un diametro interior de 15 cm.
– Plástico (PVC) de 12,5 mm de diametro (la longitud depende de la distancia a la cocina). – Dos adaptadores de PVC (varon y hembra) de 12,5 mm. de diametro.
– Dos arandelas de caucho de 7 cm de diametro y 1 mm espesor, con un diametro de 12,5 mm de agujero central.
– Dos plásticos rígidos, arandelas de 10 cm de diametro y un agujero central de 12,5 mm. – 2 m de tubería de PVC de 12,5 mm. de diametro.
– Cuatro tiras de goma, de neumático, cortadas en con un ancho de de 5 cm. – Una botella de plástico transparente (capacidad 1.5 litros).
– Un codo de PVC de 12.5 mm. de diametro – Tres "T" de PVC de 12.5 mm. de diametro Construcción del biodigestor
Podemos ver el esquema del digestor que queremos construir en la figura 28.
Figura 28: Esquema de biodigestor anaerobio de flujo continuo y estructura flexible a.- Excavación de la fosa
– El desnivel a lo largo del piso no debe ser mayor de 5 cm por metro de longitud.
– Se debe cavar la fosa en forma de talud o chaflan con una pendiente del 10 %,con el objetivo de evitar que se derrumbe (figura 29).
Figura 29: Construcción de la fosa
b.- Construcción de las piletas de entrada y salida
En los extremos superiores del biodigestor se colocan dos piletas, uno para la alimentación y otro para la expulsión. Las piletas son hechas de bloques, unidos con cemento y tienen un tamaño aproximado de 50 cm2.
– La pileta de alimentación es por donde se introduce el estiercol y se agita la mezcla de estiercol y agua (ver figura 30). Contiene en su interior un tubo de PVC que lo vincula a la fosa. Hay que procurar que la profundidad del tubo no sea excesiva para no entorpecer la entrada y batida del liquido.
Figura 30: Agitando la mezcla del digestor
– La pileta expulsora lleva otro tubo en su interior por donde sale el liquido digerido. Figuras 31 y 32 (arriba): Colocación de las piletas de entrada y salida.
Figura 36: Válvula de seguridad del biodigestor. 5.6.- OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Valores de pH en la fase líquida
El rango de pH óptico para lograr mayor eficiencia en la producción de biogás va de 6,7 a 7,5 (griffis et al, 1980). El pH se mantiene en ese rango solo si el biodigestor opera correctamente. Si se acidifica demasiado, la acción de las bacterias metanogénicas se inhibe y aumenta la proporción de gas carbónico en el biogás (Taiganides et al, 1963). Las causas por las que se puede acidificar la fase liquida contenida dentro del biodigestor son:
– Carga excesiva
– Permanencia por largo tiempo sin recibir carga – Presencia de productos tóxicos en la carga
– Cambio amplio y repentino de la temperatura interna
-La alta acidez se puede corregir añadiendo agua con cal a la fase liquida Relación carbono: nitrógeno en las excretas
El carbono contenido en el estiércol es el elemento que las bacterias convierten en metano (CH4). El nitrógeno es utilizado para la multiplicación bacteriana y como catalizador en el proceso de producción de biogás; niveles altos de N pueden llegar a detener la generación de metano. El contenido de carbono en el estiércol bovino es excesivo, al igual que el contenido de nitrógeno en el estiércol porcino (alimentados con dietas de alto nivel proteico). De ahí la posibilidad y ventaja de alimentar el biodigestor con las excretas mezcladas de varias especies animales, lo que permite balancear su contenido de nutrientes e incrementar así la eficiencia del proceso de producción de biogás.
Rangos de temperatura
La tasa de fermentación anaeróbica de los sólidos orgánicos y su conversión parcial en biogás está directamente relacionada con la temperatura interna de operación.
Aunque el proceso se lleve a cabo en un amplio rango de temperaturas que van de 15 a 60o C, la mayor eficiencia de conversión se obtiene en los rangos de temperatura mesofilicos (30 a 40o C) y termofilicos (55 a 60o C). La mayor de las bacterias metanogénicas digieren la materia orgánica mas eficientemente en el rango mesofilico que puede ser alcanzado por la fase liquida, no solamente por efecto de la temperatura ambiental si no también por la temperatura interna. Esta se incrementa debido a la generación de calor ocurrida durante la fermentación de la materia orgánica (proceso exotérmico); por esta razón, a medida que disminuye la temperatura ambiental por efecto de la altura sobre el nivel del mar, es conveniente recolectar el agua del lavado de las instalaciones pecuarias para la alimentación del biodigestor, bien durante las horas mas cálidas del día o utilizando calentadores
Solares.
Suministro de excretas al biodigestor
Para obtener producción diaria de biogás es necesario alimentar el biodigestor con la misma frecuencia. Si el lavado de las instalaciones para el alojamiento de animales se realiza diariamente, es conveniente que el desagüe de los pisos este en conexión directa con el biodigestor (ver figuras 38 y 39) y que posea un interruptor manual para desviar y evitar la entrada en exceso de agua del lavado mezclada con las excretas.
Proporción entre excretas y agua
La excretas solidas (estiércol) contienen un promedio de 15-20% de materia seca. Deben ingresar al biodigestor como una suspensión en agua del 3 al 4% de materia seca; esto significa en términos prácticos una mezcla de 4 partes de agua por una parte de estiércol fresco. Se pueden utilizar hasta 10 partes de agua por 1 de estiércol, según el numero y especie de animales; por ejemplo, el estiércol de cerdo es mas metano génico que el de otras especies animales.
Tiempo de retención y cantidad de excretas
El tiempo de digestión para la digestión anaeróbica de la materia orgánica diluida es de 30-40 días; en clima caliente se baja a 10-30 días. La cantidad diaria de excretas para alimentar
el biodigestor se calcula dividiendo el volumen de su fase liquida entre los días de retención.
Protecciones al biodigestor
El biodigestor debe ser techado con materiales rústicos y de producción local para: – Disminuir la condensación interna de humedad.
– Impedir la entrada de los rayos ultravioleta del sol que queman el polietileno y disminuyen su vida útil.
– Evitar la caída de objetos que rompan el plástico.
La fosa debe ser protegida con una cerca alrededor para evitar la caída accidental de personas o animales sobre la bolsa del biodigestor, lo que podría ocasionar suruptura (ver figura 40).
Figura 40: Cierre y techado de biodigestor En zonas de ladera es recomendable:
a.- Cavar zanjas alrededor de la fosa para evitar que en la época de lluvias se llene con el agua de la escorrentía.
b.- Sembrar una barrera viva de materiales con raíces suaves (pastos, caña de azúcar) a lo largo de las zanjas para disminuir la fuerza de las aguas pluviales.
c.- Establecer una cobertura vegetal alrededor de la fosa para evitar que la zona se llene de maleza.
d.- No sembrar árboles cerca de la fosa puesto que sus raíces pueden llegar a Perforar la bolsa.
No se debe permitir la entrada al biodigestor de basuras, arena, cemento, piedra, trozos de madera, hojas o tallos de forraje o estiércol muy fibroso, puesto que puede taparse y a largo plazo llenarse el fondo con sedimentos que disminuirían la vida útil de la bolsa, por lo tanto es necesario colocar una trampa para sólidos o desarenador, como parte del canal de conducción de las excretas y una malla sobre el extremo por el que ingresan las excretas al biodigestor.
