Las instalaciones solares realizadas por EcoAndina en las poblaciones indígenas de la puna argentina

EcoAndina es una ONG que promueve el desarrollo sustentable de sociedades indígenas de la puna argentina.

¿Qué es EcoAndina?

EcoAndina es una ONG que promueve el desarrollo sustentable de sociedades indígenas de la puna argentina. Para ello emplea diversas herramientas para mejorar las condiciones vida y de desarrollo de las poblaciones entre las que tienen un papel protagonista la implantación de la energía solar, la potabilización del agua, la lucha contra la desertización y el desarrollo social.

logo ecoandina

EcoAndina lleva a cabo la mayor parte de su labor en la región de la Puna en las provincias argentinas de Juyjuy y Salta. Se trata de una zona habitada en su mayor parte por poblaciones indígenas empobrecidas, en un medio de clima riguroso que dificulta en buena medida el desarrollo.

El clima en la Puna.

La región de la puna sobre la que EcoAndina desarrolla su labor tiene diversos tipos de clima en función de su altitud y disposición geográfica, que van desde el subtropical templado hasta el semidesértico de la alta puna.

En este artículo, nos centraremos en las instalaciones solares realizadas en la Alta Puna, zona con alturas superiores a los 3000 metros, con un clima frío y seco. En esta zona, las amplitudes térmicas son muy marcadas, con días relativamente cálidos y noches extremadamente frías. Las oscilaciones térmicas (diferencias entre la temperatura máxima y mínima en un mismo día) que pueden llegar a ser de hasta 30ºC

Las siguientes gráficas representas las variables climáticas de la localidad de la Quiaca a 3459 m de altura, situada en la misma región climática, y suponen un buen exponente de las características climáticas de toda la zona

El clima de la alta puna está condicionado por 3 factores los cuales si bien dificultan la vida, propician que la radiación solar sea especialmente intensa. Esto factores son la latitud a la que se encuentra, la altitud y su disposición geográfica.

La Puna Argentina se sitúa entre las latitudes tropicales y subtropicales. Esto garantiza una potente radiación solar durante todo el año. Adicionalmente la radiación solar a unas alturas tan elevadas es mayor que a nivel del mar debido a que la radiación solar tiene que atravesar menos atmósfera, precisamente en sus capas más densas, y por lo tanto sufre menos disipación.

RADIACIÓN SOLAR EN LA QUIACALa región cuenta con una altura promedio de entre 2800-3800, lo que pese a encontrarse en latitudes tropicales y subtropicales le confiere un clima frío, seco y extremo con amplitudes térmicas muy pronunciadas.

temperaturas medias La quiacaLa disposición de la región en la parte central del subcontinente sudamericano, en un altiplano de gran altura, provoca que llegue muy poca humedad del mar, lo que se traduce en pocas lluvias y en una gran aridez. Por otro lado la falta de nubes facilita la llegada de la radiación solar a la superficie.

precipitaciones La quiaca

En definitiva se trata de un ambiente frío, seco con poco oxígeno pero en el que se dan unas excelentes condiciones de radiación solar que los ingenieros de EcoAndina han sabido aprovechar en beneficio de las comunidades locales.

Beneficios que las instalaciones solares de EcoAndina aportan a las sociedades de la Puna.

Las instalaciones solares que EcoAndina ha desarrollado en la región buscan obtener los siguientes resultados:

-Impedir la desertización– Tradicionalmente se ha empleado la escasa leña que los arbustos que el ecosistema de la puna permite como combustible. Esto ha provocado la pérdida de masa vegetal que combinado con las ocasionales lluvias a llevado a un lavado excesivo del terreno (con la perdida de nutrientes) y a una degradación del medio con una creciente desertificación. Con la instalación de equipos solares tales como hornos solares, cocinas y otros se ha hecho posible evitar el uso de los combustibles y por tanto la preservación de la capa vegetal de la región.

Ahorro de esfuerzo y de dinero– El aprovisionamiento de combustible procedente de los arbustos implica el esfuerzo de ir a buscarlo, cortarlo y acarrearlo hasta el punto de consumo. La otra alternativa, comprarlo de origen fósil, implica un desembolso económico que las sociedades empobrecidas de la región tienen dificultades para soportar. Por el contrario la energía solar es gratis y esta presente en el mismo punto de consumo, lo que evita los inconvenientes de las dos primeras opciones. El ahorro de esfuerzo y tiempo así como el económico libera unos recursos (el tiempo y el dinero) que pueden ser aprovechados de formas más constructivas para la población, como en formación, compra de útiles para mejorar las condiciones de vida etc….

Mejorar la calidad de vida– Algunas de las instalaciones solares están destinadas a la mejora del bienestar de los habitantes de la puna. Entre ellas se puede destacar la electrificación fotovoltaica y las calefacciones solares que permiten que muchas de las actividades cotidianas sean más agradables de realizar, así como efectivas.

Instalaciones solares desarrolladas por EcoAndina.

Instalaciones para cocinar con el sol.

Antes de las instalaciones solares, la cocina requería una cantidad importante de combustible. Con el aprovisionamiento hornos solares de caja, de cocinas solares parabólicas y de hornos panaderos comunitarios, se ha facilitado en gran medida la cocción de alimentos.

Estos hornos transforman la potente y abundante radiación solar en calor con el que se cocina, La consecución de combustible para cocinar ya no es un problema, basta con orientar convenientemente los dispositivos solares hacia el sol para empezar a cocinar.

Entre los dispositivos de cocina solar que EcoAndina ha instalado se encuentran:

Hornos solares– Consistente en cajas aisladas térmicamente con una apertura acristalada en su cara superior. La radiación solar entre en la caja se transforma en calor y se acumula gracias a su aislamiento térmico. Con ellos es posible alcanzar temperaturas de hasta 150 grados centígrados. La cocción de alimentos con este procedimiento es lenta pero tiene la ventaja de que no es necesario vigilarla ya que no se quema nunca debido a las temperaturas bajas a las que se cuecen los alimentos.

La otra técnica consiste en concentrar la energía solar por medio de espejos. Con ello se logra alcanzar fácilmente temperaturas superiores a los 200 grados. La cocción con estas cocinas solares es semejante a la cocción sobre el fuego. Con esta técnica EcoAndina construye y distribuye varios tipos de dispositivos:

Cocinas solares– Consistenes en un gran plato parabólico que concentra los rayos del sol en una bandeja situada en el foco. Para cocinar con ella basta con disponer los alimentos en la bandeja y orientar la cocina de manera adecuada hacia el sol. Este tipo de cocinas son capaces de hacer hervir el agua en pocos minutos con cielo despejado. Para que funcione, se requiere una reorientación cada 15 minutos, siguiendo el movimiento aparente del sol en el cielo. (más información sobre las cocinas solares)

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Cocina solar funcionando en una aldea indígena

 

esquema funcionamiento solar parabolico

Esquema conceptual funcionamiento del horno solar parabólico

Cocinas solares comunitarias– Básicamente es el mismo principio que el anterior. En este caso varia la escala de los espejos solares, que ahora son mucho mas grandes. También varia su forma y la disposición del foco. En este caso los espejos concentran la luz solar hacia una parrilla, que está fuera de su estructura, . El foco puede llegar hasta los 1000 ºC de temperatura.

Una novedad muy importante que presenta es que sólo es necesario orientar el captador una vez al día hacia el sol, ya que cuenta con una serie de sensores y un motor que reorientan el espejo para seguir el movimiento aparente del sol por el cielo de forma automática y así concentrar durante todo el día la radiación solar.

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Cocina solar comunitaria

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Cocina solar comunitaria

Hornos panaderos– Tienen el mismo esquema que las cocinas comunitarias. Con reflectores semejantes concentran la energía hacia un punto externo a su estructura. La diferencia radica en que el receptor de dichos rayos solares concentrados es en este caso una caja adecuadamente acondicionada la cual permite que el ella se alcancen altas temperaturas, pero de una manera uniforme en todo su interior, característica esencial de los hornos.

Aquí es perfectamente posible cocer pan y todo tipo de alimentos al igual que se haría con un horno convencional.

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Horno solar panadero




 Calefacción solar de escuelas

Los rigores del clima de la puna imponen días soleados de temperaturas templadas y noches muy frías. En las primeras horas del día la temperatura ambiente es demasiado fría para el desarrollo de determinadas actividades en las que se requiera estar estático. Esta circunstancia es acusada especialmente por los niños cuando acceden temprano al aula de la escuela, ya que se encuentran con un salón que ha estado vacío toda la noche y en el cual la temperatura es muy baja ( de en torno a los 0º). Este hecho dificulta en gran medida el desarrollo del aprendizaje.

Para solventar este problema EcoAndina instaló calefacciones solares en las escuelas. Estas calefacciones producen el calor durante el día, parte de la energía captada calienta el aire del interior del aula mientras que otra parte queda almacenado para liberarse durante la noche.

calefaccion solar colegio

Vista exterior de una escuela con calefacción solar

Estas calefacciones emplean colectores solares de aire. Con el empleo del aire como fluido transportador del calor se evitan los problemas que se producirían si, en un clima como el de la puna, se emplease el agua para el mismo fin. El agua al congelarse aumenta de tamaño y rompe las tuberías en las que se encuentra, produciéndose fugas e inutilizando la instalación. El aire por el contrario no tiene ese problema ya que no puede congelarse de forma natural en nuestro planeta.

Aunque existen sistemas que permiten usar el agua para la calefacción solar en climas muy fríos, estos resultan muy complejos y caros y no tienen mucho sentido si el objetivo final de una calefacción es calentar el aire. Puede ser aplicable en casos en los que la calefacción forme parte de una instalación solar más amplia en la que también se requiere calentar agua, pero este no es el caso.

colectores solares aire calefaccion solar

Vista de los colectores solares

En las calefacciones solares de EcoAndina, los colectores solares de aire están instalados en las azoteas. Desde ahí por medio de una bomba de aire alimentada por un panel solar fotovoltaico se insufla aire al subsuelo de la sala. En el subsuelo se disponen cantos rodados traídos de ríos cercanos. En ellos se almacena el calor que se va liberando en las noches. El calor sale de esta forma del suelo, almacenándose también en las paredes. El aire una vez ha circulado entre las piedras y ha irradiado su calor a la sala, sale enfriado por una chimenea en la zona apuesta al punto de entrada.

esquema calefaccion solar

1- El aire entra en los colectores y se calienta por la acción del sol. 2- El aire caliente es impulsado por medio de una bomba de aire hacia el subsuelo. La bomba está alimentada por un panel solar fotovoltaico. 3- El aire caliente pasa por el subsuelo donde están dispuestos cantos rodados. Estos absorben el calor, lo almacenan y lo irradian al interior del aula.4-El aire enfriado sale por una chimenea.

Baños solares

En los denominados “baños solares andinos”, baños comunitarios, EcoAndina ha instalado calentadores solares para calentar agua hasta los 50 grados aproximadamente. Se trata de sistemas termosifónicos instalados en las azoteas de los baños públicos. El agua calentada en el colector solar queda almacenada en un tanque termoaislado. Este taque mantiene el agua caliente en los momentos en los que no hay sol, lo que permite que se pueda utilizar en la noche y hasta en la mañana del día siguiente.

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Exterior del baño solar

Adicionalmente y con el fin de evitar el contraste térmico que supondría salir de una ducha con un agua caliente a 40 grados a un ambiente muy frío en los vestuarios, el edificio se ha construido teniendo en cuenta criterios de solares pasivos. Con ello se logra caldear el ambiente en el interior de los baños durante el día.

Los edificios se disponen con orientación norte-sur, y en la fachada al norte se abren superficies acristaladas (ventanas en techos y paredes) con el fin de captar la radiación solar el mayor tiempo posible durante el día.

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Interior de un baño solar

Riego por goteo impulsado con energía solar- Otro de los problemas a los que se enfrentan las comunidades locales, es el suministro de agua para el cultivo. Para ello EcoAndina a instalado sistemas de riego por goteo impulsado por energía solar. De esta forma los paneles solares alimentan bombas hidráulicas capaces de superar el desnivel que existe entre las fuentes de agua y los terrenos de cultivos. El riego por goteo asegura que se utiliza el agua estrictamente necesaria para el desarrollo de la planta, sin desperdiciar nada.

riego solar fotovoltaico


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