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Febrero 2017 | Riego

Energía alternativa

Innovación para regar laderas a un menor costo

A la empresa Solartec Chile se le ocurrió aplicar la Tecnología de Concentración Solar para elevar el agua a las cotas altas de los cerros y así regar los cultivos en laderas de la zona centro-norte del país. El sistema cuesta casi la mitad que los de energía solar tradicional y la inversión se recupera en entre uno y tres años.

 Actualmente en Chile hay plantadas casi 60 mil hectáreas de cultivos en laderas de cerros. Buena parte de ellas se ubican en las regiones de la zona central (Metropolitana, Valparaíso, Coquimbo y Atacama). Son paltos, cítricos, uva de mesa y viñas. Uno de los problemas a los que los agricultores se ven enfrentados al trabajar de esa forma, es no sólo la escasez de agua, sino el costo de subirla a la cota superior para regar. Dependiendo de la altura de la ladera y de su inclinación, el costo puede oscilar entre los $400 mil y $3,5 millones al mes por hectárea. En el caso de los paltos, puede alcanzar hasta un 60% del costo total de producción. Es así que disminuir estos valores no sólo ahorraría recursos económicos, sino que también sería esencial para aumentar la producción de manera rentable y competitiva.

Aquí es donde la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) y la empresa Solartec Chile tienen la palabra. Esta compañía nació hace dos años en San Felipe con el objetivo de desarrollar proyectos innovadores en base a energías renovables aplicadas en agricultura y agroindustria. En 2011 se presentó a un concurso FIA, a través del cual planteó la utilización de Energía Solar Concentrada o Tecnología de Concentración Solar (TCS) para subir el agua a la cota superior de los cerros y facilitar el riego gravitacional.

Este sistema, explica Rodolfo Cortés, ejecutivo de innovación agraria de FIA y supervisor del proyecto, consiste en la utilización de parabólicas que captan, reflejan y concentran la radiación solar hacia un fluido que genera vapor de agua. Éste sale a una presión tal que hace girar una turbina que, a su vez, hace funcionar una bomba que impulsa el agua de riego. La diferencia con otros sistemas que operan con energía solar, por ejemplo los paneles fotovoltaicos, es que éstos producen energía eléctrica que luego es utilizada para mover una bomba. El sistema propuesto, en cambio, es mecánico.

Países como España (donde está la Plataforma Solar de Almería) y Estados Unidos (en California se genera el 90 % de la energía solar comercial del mundo) utilizan este método de captación solar desde hace un cuarto de siglo. Sin embargo, nunca se había empleado para uso agrícola industrial. “Ésta es la primera aplicación que se hará con energía solar concentrada para bombeo de agua a gran escala (12KW). Existen sistemas TCS con motores Stirling, pero son de escala muy pequeña (caudales de 2 lt/min), debido a que los motores Stirling suben mucho su costo al aumentar de tamaño. Estos sistemas se utilizan principalmente en zonas rurales de África”, explica Jorge Ortiz Lobo, jefe técnico del proyecto de Solartec Chile.

Uno de los beneficios de la implementación de esta tecnología es que es fácil de operar, mantener e incluso –eventualmente- de fabricar. “Es un proyecto muy simple, pero de alto impacto. Tiene muy pocas piezas desconocidas por el entorno nacional (principalmente, el concentrador de energía). Para nosotros es muy importante impulsar proyectos que no requieran de mano de obra muy sofisticada. Los proyectos de fácil manejo o apropiación por parte de los agricultores, son los que mejor funcionan en términos de innovación y de fomento producto”, comenta Rodolfo Cortés.

EN LADERAS LA INVERSIÓN SE RECUPERA EN 1,5 A 3 AÑOS

FIA busca avalar proyectos que tengan un retorno de la inversión no superior a los tres años. En este caso, la instalación de los equipos demandaría un costo de inversión cercano a US$ 2.500/KW de potencia de bombeo para sistemas de 300 KW. Éste sería menor al de un sistema fotovoltaico, que fluctúa entre US$ 5.000 – US$ 7.000/ KW. De esta manera, los cálculos previos estiman que en 19 ha se deberían instalar 49 placas solares a un costo aproximado de $37 millones, para un sistema compuesto por los paneles cilindro-parabólicos, turbina, bomba y condensador.

Para el caso de laderas donde el costo energético es de $400 mil por hectárea, la inversión se recupera a los tres años. Quienes utilizan $3,5 millones al mes, en tanto, podrían hacerlo en un año y medio. “Después de eso, la matriz energética es el sol”, dice Cortés. Comienza, por tanto, a ser gratuita, a excepción de los mantenimientos de los equipos. “Hay que multiplica ese ahorro por 50 ó 100 ha”, agrega el ejecutivo de FIA. De esta manera, los costos de producción podrían disminuir entre 10% y 45%.

Actualmente, el proyecto se encuentra en una etapa de cotización de equipamiento en Estados Unidos y Alemania. En este contexto, la misión de Solartec es buscar las mejores opciones y complementar las tecnologías necesarias para concretar la idea. Diseñará un prototipo para evaluar su funcionamiento técnico y económico con el fin de introducir al mercado un producto comercial que tenga un costo más bajo que las alternativas existentes. El prototipo consiste en un sistema de 12 KW, que regará un huerto de paltos en la comuna de San Esteban, Los Andes. El terreno tendrá 10,5 ha, con un caudal de 40 m3/h y una altura dinámica de 75 m.

El piloto será evaluado durante esta temporada de riego, después de la cual se le realizarán ajustes para volverlo a probar el año que viene. “Técnicamente  no hay razón para que no funcione. Son tecnologías probadas que se complementan para una aplicación nueva. El riesgo es que el costo sea mayor al esperado”, dice Cortés.

Si resulta, las perspectivas son alentadoras. “Éste es un proyecto simple, que no se le había ocurrido a nadie. Requiere de un soporte técnico que puede ser adquirido localmente y que va a solucionar un problema importante en términos de costos productivos. Va a hacer a las empresas más competitivas por ese ahorro que van a generar en la producción general”, concluye Rodolfo Cortés de FIA.