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Las demandas de agua en Bolivia y el mundo son cada vez mayores, no sólo por el crecimiento de la población, sino también por la creciente escases de recursos hídricos, debiendo realizarse grandes esfuerzos para lograr un suministro confiable.###

Bombeo de agua con sistemas fotovoltaicos, una solución amigable


Energética


Las demandas de agua en Bolivia y el mundo son cada vez mayores, no sólo por el crecimiento de la población, sino también por la creciente escases de recursos hídricos, debiendo realizarse grandes esfuerzos para lograr un suministro confiable.

La amenaza de sequía en Bolivia es alta en la zona suroeste, que comprende parte de los departamentos de Potosí y Oruro, en el altiplano; sin embargo, también afecta a la región del chaco de los departamentos de Santa Cruz, Chuquisaca y Tarija. Para resolver esta problemática se puede recurrir a los sistemas de bombeo.

Por otro lado, la cobertura de agua potable en Bolivia para el año 2008 llegó a 74,6%. El área urbana es la que cuenta con mayor cobertura, alrededor de 87,1%; mientras que en el área rural sólo se llega a la mitad de la población (50,8%).

Frente a la situación expuesta, el bombeo solar o fotovoltaico es la forma más sencilla y económica para suministrar agua a las regiones rurales aisladas de la red eléctrica, empleando además una tecnología limpia. Mediante la energía solar se puede bombear agua desde un pozo, una vertiente o un rio, y usarla para dotar de agua una pequeña comunidad, regar una huerta o cambiar el tipo de cultivo de una parcela agraria, de secano a regadío, o a través de abrevaderos proporcionar agua al ganado.

ENERGÉTICA con el apoyo de la ONG alemana KarEn está ejecutando el proyecto “Mejora del abastecimiento de agua para consumo humano y de animales en base de energías renovables en Bolivia “, el mismo que tiene como objetivo mejorar de la calidad de vida de la población rural de la zona andina mediante el abastecimiento regular de agua para consumo humano y animales.

EL BOMBEO FOTOVOLTAICO DE AGUA

El método más usado para el abastecimiento de agua es el desvío del curso de un río para que este fluya por gravedad hasta el lugar deseado. Lamentablemente no es posible aplicar este método en todos los lugares ni en todas las épocas del año, por ello es necesario usar métodos de bombeo, para extraer el agua del subsuelo o de las fuentes superficiales que se encuentran en niveles inferiores.

Especialmente en las zonas rurales donde la provisión de energía eléctrica convencional presenta dificultades, el bombeo fotovoltaico, que aprovecha la energía del sol, puede ser usada para extraer el agua desde un pozo u otro tipo de fuente.

Las necesidades de agua en el área rural pueden ser divididas en tres grandes grupos:

i) agua para consumo humano,
ii)agua para consumo de animales y,
iii) agua para riego.

En las zonas rurales de los países en desarrollo las necesidades de agua varían principalmente en función de la zona geográfica y el estilo de vida y pueden ser de 20 a 50 litros por persona por día, que sirve principalmente para cocinar y beber; y aproximadamente se estima una demanda de 100 litros por persona por día, en zonas donde ya se tiene hábito de consumo, especialmente usos de duchas, lavanderías y baños. Se deberá hacer una evaluación de cada sitio o comunidad. La demanda de agua destinada a los animales dependerá del tipo de ganado, la siguiente tabla presenta valores aproximados:

La demanda de agua destinada al riego dependerá de la zona y el cultivo, además de la tecnología de riego.


ALTERNATIVAS PARA EL BOMBEO DE AGUA

Las fuentes de abastecimiento de agua constituyen el elemento central a la hora de diseñar un sistema de bombeo. De acuerdo a la forma de abastecimiento, hay dos tipos de fuentes: i) aguas superficiales y, ii) aguas subterráneas.

En el caso de los sistemas fotovoltaicos, estos son competitivos con relación a los sistemas convencionales cuando:

  • Se requieren cantidades pequeñas de energía y la altura de bombeo no es muy elevada.
  • El lugar está alejado de la red eléctrica convencional o es de difícil acceso.
  • Se dispone de recurso solar suficiente (más de 3,5 kWh/m2/día)


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL BOMBEO SOLAR

Comparados con los otros sistemas de bombeo, el bombeo solar presenta muchas ventajas que ha dado lugar a una mayor difusión de la tecnología, especialmente en zonas rurales aisladas de los países en vías de desarrollo.



Aunque son menos que las ventajas, también existen algunas limitaciones o desventajas que la tecnología presenta.



EL PROYECTO KAREN - LOGROS Y DESAFÍOS

Durante la gestión 2010, con el financiamiento de KarEn, ENERGÉTICA ejecutó un proyecto piloto que benefició a 4 comunidades del departamento de Oruro, en los municipios de Salinas de Garci Mendoza, Corque y Sabaya.


En los dos primeros casos se contó con la participación de los Gobiernos municipales, mientras que en el caso de Uyarani fue la comunidad que realizó el aporte de contraparte.


Las comunidades realizaron los trabajos comprometidos de manera coordinada y res- ponsable, consistiendo básicamente en:

  • Perforación de los pozos.
  • Fabricación y colocación de anillas de cemento para los pozos.
  • Acopio de material (piedra y arena).
  • Construcción de pedestales para los tanques.
  • Excavación de zanjas para colocación de ductos.
  • Además del apoyo en todo el proceso de instalación de las bombas y ductos.


Los aportes de las comunidades fueron exclusivamente en especie (material y mano de obra) y fueron administrados por ellos mismos.


En el caso de los sistemas instalados en las comunidades de Villa Nueva (Corque) y Cotaña (Salinas de Garci Mendoza) los aportes de los Gobiernos Municipales:

  • Cerco perimetral.
  • Perforación de los pozos.
  • Tanque de almacenamiento.
  • Estructura de los tanques elevados.
  • Red de distribución en las comunidades.
  • Grifos en cada una de las viviendas.
  • Tuberías principales.

Es valorable el trabajo de las comunidades, pero en algunos casos se requiere de una mayor participación de los gobiernos municipales.

Los 4 sistemas de bombeo construidos en la primera fase del proyecto fueron: Los sistemas de bombeo instalados en estas 4 comunidades, son monitoreados periódicamente y entre los beneficios que se observan después de un año de funcionamiento, estan:

  • Disponibilidad permanente de agua en los grifos de las viviendas.
  • Reducción del trabajo de mujeres y niños para ir a buscar agua en la fuente más cercana.
  • Disminución de la mortalidad de animales por efecto de sequias.
  • Mejora de la salud y la calidad de vida de la población.


A partir de la primera experiencia, se han planteado nuevas metas para la implementación del proyecto, previéndose en las gestiones 2011 al 2013 la instalación de sistemas de bombeo de agua usando fuentes energéticas renovables, solar y eólica, en la zona andina de Bolivia, principalmente los departamentos de Oruro y La Paz. En esta etapa el proyecto tiene tres componentes:

  • Sistemas de bombeo fotovoltaico para productores de camélidos de los Municipios de Oruro. El proyecto final estaría destinado para instalar 40 sistemas de bombeo que beneficiarían a 200 familias de productores y a aproximadamente 20.000 cabezas de ganado camélido.
  • Sistemas de bombeo fotovoltaico para agua potable en el departamento de Oruro. El proyecto beneficiará a 10 comunidades que ya tienen pozos perforados por la Gobernación, las Alcaldías de Oruro o por los propios beneficiarios y que están lejos de la red eléctrica.
  • Sistemas de bombeo eólico en la comunidad de Jiska Ajaria del municipio de Achacachi, La Paz. En la comunidad se instalarán sistemas de bombeo para consumo humano y para el riego de pequeñas parcelas.


¿CÓMO FUNCIONA UN SISTEMA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO?

Un sistema de bombeo fotovoltaico está constituido básicamente por: un conjunto de paneles o módulos solares que convierten la energía del sol en energía eléctrica; una bomba de agua que podrá ser superficial o sumergible; el controlador que realiza el control del funcionamiento del sistema y además ofrece la protección necesaria a la bomba; el pozo o depósito de bombeo; el tanque de almacenamiento; los accesorios de plomería (tuberías, codos, uniones, etc.); los accesorios eléctricos (cables, conectores, etc.).


Los paneles fotovoltaicos producen energía eléctrica a una tensión de 12, 24 o más voltios en corriente continua, dependiendo de las conexiones que se realicen entre los paneles, esta electricidad es consumida por el motor de la bomba, que también trabaja en corriente continua, el agua es bombeada desde el fondo del pozo al tanque de almacenamiento ubicado a una determinada altura. Dependiendo de la demanda de agua y los días de autonomía, las dimensiones del tanque se ajustan, para dar seguridad de abastecimiento.


Es importante mencionar que los sistemas de bombeo fotovoltaico, en la mayoría de los casos funcionan en horas donde hay suficiente radiación solar, en ese tiempo debe bombear la cantidad de agua necesaria al tanque de almacenamiento, para que la misma pueda ser usada a lo largo del día.

En áreas rurales de los países en desarrollo las necesidades de agua varían principalmente en función de la zona geográfica