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El bombeo de agua representa costos cada vez más relevantes por la energía que requiere. Tanto si estamos conectados a la red eléctrica, como si utilizamos un molino o si empleamos un generador a diésel.
Ante esta situación, el bombeo a partir de energía generada por el sol, adquiere especial interés. Si bien en Argentina recién en este último tiempo está adquiriendo una participación más importante, el bombeo solar es una tecnología probada, útil y muy difundida en el mundo. Y un dato no menor: con precios de equipamiento que vienen decreciendo sin cesar a lo largo de la última década.
Los campos de aplicación del bombeo solar son muy variados: suministrar agua a zonas remotas o en caso de cortes de energía; llevar agua potable a casas y edificios; oxigenación de lagunas artificiales o plantas de tratamiento; abastecer aguadas para el ganado; abastecer agua para riego (pivote y goteo); entre otros.
Dos conceptos muy relevantes en bombeo solar son:
- Agua por día: históricamente, las bombas fueron especificadas basándose en el caudal que producen por minuto o por hora. Por ejemplo, 1000 litros por hora. Con las bombas solares se busca maximizar el caudal mientras que el sol brille. Por este motivo, los litros o metros cúbicos por día es la medición más importante.
- Almacenar agua, no electricidad: Depender de baterías para bombear agua durante la noche acarrea gastos y complejidad adicionales a la solución. Las baterías son pesadas, difíciles de transportar, eliminar y tienen una vida útil limitada (habitualmente 3 a 5 años). El almacenamiento de agua permite contar con disponibilidad de agua cuando sea necesario y es más simple, económico y eficiente.
Para llevar todos estos conceptos a la práctica, digamos que tenemos el caso de un campo que requiere suministrar 25 m3 diarios de agua (suficiente para un rodeo de 500 animales) situado por ejemplo en las cercanías de Río Cuarto, provincia de Córdoba, Argentina. Y que tenemos una altura de bombeo de alrededor de los 50 metros.
Analicemos primeramente el caso en que el campo no esté cerca de la red electrica y está realizando el bombeo a partir de un Grupo Electrógeno Diésel.
La inversión en este caso se recupera dentro del año de realizada. Los costos operativos del primer año de un equipo a Diésel cubren el costo de instalación de la bomba solar. Todos los costos a partir del segundo año (crecientes por aumento del combustible y del mantenimiento de los equipos) son ahorro para el productor. En vista de esto, no hay mucho lugar a dudas sobre el camino a seguir.
Supongamos ahora que la alternativa sea un Molino a viento.
Inicialmente es conveniente destacar que difícilmente la necesidad pueda cubrirse con un molino convencional, especialmente por la demanda de metros cúbicos combinado con una altura de bombeo de 50 metros. El bombeo solar cubre rangos de altura y caudal que un molino a viento no puede cubrir. Si evaluamos un molino de 8 pies, su capacidad de bombear 25 m3 por día lo limita a poder hacerlo a una altura no mayor de 12 metros; 18 metros en el caso de un molino de 10 pies.
Por otra parte, si bien el recupero de la inversión en uno y otro caso a priori parecerían similares; hay algunas diferencias que no dejan de ser relevantes y que es conveniente tener en cuenta a la hora de tomar una decisión adecuada:
| Molino a viento | Bomba Solar |
| Límite de caudal y altura de bombeo. | Amplio espectro de caudales y alturas de bombeo. |
| Es una instalación fija, no puede trasladarse. | La bomba se levanta en media hora y se puede llevar a otro pozo. |
| Es necesario con grupo electrógeno o acarrear agua en batanes cuando falta viento. Cuando el viento es demasiado fuerte requiere parar su funcionamiento y luego ponerlo nuevamente a funcionar. | Se bombea todos los días, soleados o nublados. Funcionamiento totalmente automatizado. |
| Limitante en planteos de pastoreo rotativo intensivo (poco flexible). | Gran flexibilidad en el suministro de agua. |
| Exige atención de personal especializado (mano de obra cara) y mantenimiento periódico. | Supervisión remota. Nulo mantenimiento. |
| Se tiende a sobredimensionar el depósito de agua. | El depósito de agua se adapta al dimensionamiento de la bomba. |
| Mayor costo de bombeo por metro cúbico para caudales altos y alturas de bombeo de más de 20 m3 /día. | Menor costo de bombeo por metro cúbico para caudales altos y alturas de bombeo de más de 20 m3 /día. |
Un elemento a destacar es el menor mantenimiento que requiere un sistema solar. Los molineros especializados son caros, no necesariamente pueden acudir inmediatamente y no hay garantías de un arreglo duradero en caso de desperfecto.
Otro elemento importante es que las bombas solares acompañan a la naturaleza, los días soleados y calurosos, cuando la hacienda más agua toma, es cuando mejor funcionan alcanzando sus caudales máximos a diferencia de lo que ocurre con el viento que suele escasear en veranos calurosos y que obliga a reforzar los molinos con motores a explosión.
Otra ventaja de una bomba solar es que en caso de aumento de la demanda con solo agregar paneles se puede aumentar la cantidad de agua. Si es un proyecto en crecimiento, la inversión se hace a medida que el proyecto crece.
En resumen, si bien dependerá de cada caso, en mi opinión también la alternativa solar lleva ventaja. En la medida que aumenta la altura de bombeo -napas más profundas- la ventaja es incluso mayor.
Si la alternativa es una bomba funcionando con energía de la red, el bombeo solar sigue teniendo sentido. Un sistema de bombeo puede funcionar con un sistema de paneles fotovoltaicos o con energía de la red. De esta forma la bomba podría funcionar con energía solar en horario diurno y minimizar la utilización de la red. Y si es necesario bombear en horario nocturno se puede utilizar la energía de la red.
Incluso se puede priorizar el suministro: se toma primero la energía solar disponible y luego cambia a 220V para garantizar el bombeo, es decir que se maximiza el ahorro al consumir preferentemente energía solar mientras se garantice el mínimo caudal requerido.
Desde el punto de vista económico, el recupero dependerá de la inversión inicial, del emplazamiento, de la posibilidad de realizar todo el bombeo en horario diurno y del costo de la energía que se reemplace (tarifas de energía eléctrica)1. Si bien las tarifas eléctricas tienen mucha incertidumbre asociada, ya que depende de la política de subsidios definida por el gobierno nacional, hoy por hoy éstas son elevadas en sí mismas y lo serán aún más en caso que se vuelvan a reducir los subsidios que existen actualmente sobre la generación de energía eléctrica a nivel mayorista.
Por último, no hay que olvidarse un elemento fundamental para todos nosotros y las generaciones futuras: tanto en el primer caso como en este último, al alimentar la bomba a partir de energía solar se reducen las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera (principal gas de efecto invernadero) contribuyendo a mitigar los efectos del cambio climático.
En definitiva, la energía solar fotovoltaica no solamente representa una oportunidad muy importante para mejorar la competitividad de la actividad rural y reducir costos, sino que satisface la necesidad imperiosa de dejarle a nuestros hijos y nietos un mundo más sustentable.
Sobre el autor
Diego Rojas
Ingeniero Civil por la Universidad Nacional de Córdoba, Master in Business Administration (MBA) por la Universidad Politécnica de Madrid, Master en Ingeniería y Gestión de las Energías Renovables en la Universidad de Barcelona y candidato a Master en Economía de la Universidad Empresarial Siglo 21.
Consultor internacional. Amplia experiencia en el sector de las energías renovables y eficiencia energética. Sub-director del Instituto de Ambiente, Energías Renovables y Desarrollo Sustentable del Colegio de Ingenieros Civiles de la Provincia de Córdoba. Miembro del Consejo Asesor de Política Energética (CAPEC) de la Provincia de Córdoba.
Profesor en la Universidad del Pacífico de Lima (Perú), Universidad Siglo 21 y en la Universidad Tecnológica Nacional de La Rioja.
