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“AVANCE DEL PROYECTO PILOTO DE BOMBEO DE AGUA Y RIEGO TECNIFICADO CON ENERGÍAS RENOVABLES

EN LA YARADA – REGIÓN TACNA”

CAJAMARCA , 10-15 NOVIEMBRE 2008

CARLOS POLO BRAVO, HIGO TORRES MURO

CENTRO DE ENERGIAS RENOVABLES DE TACNA (CERT)

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN DE TACNA

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

XV SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR

Uso eficiente del Agua

Un punto álgido en la agenda de desarrollo de los biocombustibles en el país es la escasez de agua para la implementación de grandes áreas de cultivo.

•El cultivo de biocombustibles debe buscar la eficiencia en el agua tanto superficial como la subterránea.

•El EIA permite definir la afectación de los proyectos para biocombustibles sobre el recurso hídrico.

•Uso de aguas residuales tratadas y técnicas de riego de alta eficiencia son mecanismos indispensables para la promoción de los biocombustibles.

•La Sustitución de anticuados métodos de riego por gravedad e inundación, por sistemas tecnológicamente más modernos y eficientes.

•La investigación y el desarrollo biotecnológico debe contemplar el uso de especies con bajo requerimientos de agua.

70% de la población del Perú se asienta en la costa

(Zonas áridas y sub húmedas) 1.8% de la disponibilidad hídrica

26% de la población del Perú se asienta en la Selva

97.7% de la disponibilidad hídrica

Perú tiene 5% del agua dulce del mundo…………….el cual proviene de los glaciares………..

• La capacidad actual de nuestros glaciares es de 43 mil millones de m3 (2007)• Y representa el 60% de nuestro ‘stock’ de agua• El 40% de nuestro ‘stock’ de agua -25 mil millones de m3- participa en el flujo hídrico • Se proyecta que en 10 años el 40% de nuestro ‘stock’ de agua (glaciares) se irá en el flujo hídrico

EscenarioAltamentePosible

, MENOS AGUA MENOS POSIBILIDADES DEDESARROLLO

MENORPRODUCCIÓNDEENERGÍA

……..MENOS ALIMENTOS

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POZOS SUBTERRANEOS

EL AYRO

LA YARADA

La descarga total de los tres ríos del departamento (Locumba, Sama, Caplina - Uchuzuma) es en promedio de 10,9 m3/s, lo cual equivale a un abastecimiento de 1 105 m3/habaño (en comparación el abastecimiento en la Costa Norte es de 2 550 m3, en Ica de 4 290 m3 y en la Costa Sur de 4 425 m3/hab año).

Pero esta comparación se agrava si consideramos que mas del 90% de la población de Tacna vive en la cuenca del río Caplina-Uchuzuma con una descarga promedio de tan solo 1,00 m3/s lo que equivale a 114 m3/hab/año.

La oferta hídrica actual de la Región Tacna sólo cubre el 55 % de la demanda, existiendo un déficit actual de 10,5 m3/s, el déficit de agua proyectado para el año 2 010 es de 18,1 m3/s.

LA OFERTA HÍDRICA DE LA REGIÓN TACNA

OBRAS DE INFRAESTRUCTURA PARA DERIVAR LAS AGUAS ALTOANDINAS DE LA REGIÓN TACNA HACIA LA CIUDAD

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COMPARACION DE VOLUMENES REGISTRADOSCOMPARACION DE VOLUMENES REGISTRADOS EN LA LAGUNA ARICOTAEN LA LAGUNA ARICOTA

DISPONIBILIDAD PERCÁPITA DE AGUA EN EL PERÚDISPONIBILIDAD PERCÁPITA DE AGUA EN EL PERÚ

7.5

28

43

0

10

20

30

40

50

1950 2007 2050

19,6

30,1

0

10

20

30

40

2007 2050

267

71 47

050

100150200250300

1950 2007 2050

Población (millones de hab)

Dispon.percápita (miles m3/Dispon.percápita (miles m3/hab/año)hab/año)

NACIONAL VERT. PACÍFICO

Población (millones de hab)

Disponibilidad percápita Disponibilidad percápita (m3/hab/año)(m3/hab/año)

1,906

1,241

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

2007 2050

CUENCA CAPLINA

Población (millones de hab)

152

107

45

0

50

100

150

200

1940 2007 2050

Disponibilidad percápita Disponibilidad percápita (m3/hab/año)(m3/hab/año)

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LA ESCACEZ HÍDRICA ACTUAL EN LA CIUDAD DE TACNA

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025

Zona de escasez hídrica

Zona de estréshídrico

Zona de adecuada disponibilidad hídrica

Disponibilidad hídrica según tasa de crecimiento demográfica baja

Disponibilidad hídrica según tasa de crecimiento demográfica alta

El Perú podría ser en el 2025:Un país con estrés hídrico si se asume una tasa de crecimiento demográfica baja (disponibilidad de 1,200 m3/hab/año)

ó un país con escasez hídrica si se proyecta con una tasa de crecimiento demográfica alta. (Disponibilidad de agua dulce de 1,000 m3/hab/año)

Fuente: Action Population International

60 – 100 m3/hab.añoTacna

Atlas deEnergía Solar del

Perú,Elaborado por el

MINEM en coordinación

con el SENAMHI, muestra el potencial

energético solar a nivel país

VARIACIÓN ANUAL DEL POTENCIAL ENERGÉTICO SOLAR GLOBAL DE LA CIUDAD DE TACNA SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL en

KWh/m2día (Fuente: CERT – UNJBG 1995)

En la Yarada y sus anexos mas de 6000 Ha para el bombeo de agua del subsuelo (profundidades entre 15 y 120m) y el riego tecnificado, se utiliza la energía eléctrica de la redLa tarifa mensual por el consumo correspondiente es subvencionada por el gobierno central (regional) en un 60 %No cuenta (insuficiente) con un plan de uso eficiente y racional del aguaLa mayoría de agricultores de la zona siguen usando el método de riego por gravedad, con la consiguiente pérdida del agua Baja productividad de los cultivosSobreexplotación del recurso agua por incremento clandestino del área cultivable (> 6000 Ha) por parte de agricultores antiguos e invasores de tierras eriazas, y forma de riegoIncremento de la intrusión marina, que de continuar al ritmo actual puede desencadenar en un gran problema socio-económico-ambiental de repercusión regional y nacional

LA PROBLEMÁTICA HÍDRICA DE LA YARADA

FOTOGRAFÍA SATELITAL DE LA ZONA OBJETIVO DEL PROYECTO: LA YARADA (puntos azules: pozos legales, puntos rojos: pozos ilegales)

SISTEMA DE RIEGO POR GRAVEDAD EN LA YARADA PARA EL CULTIVO DEL MAIZ Y DEL OLIVO, otros cultivos, consiguiente

pérdida del recurso agua

SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO , BOMBEO DE AGUA SUBTERRÁNEA, Y SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE AGUA EN LA YARADA (9,7 % de agricultores)

DESCRIPCION MMC

REGARGA: Quebradas: Caplina, Palca, Vilavilani, Cobani, Viñani, Cauñani, Espiritus y Escritos.Infiltracion en sectores de riego de Bajo Caplina, Uchusuma, Magollo, Copare, La Yarada ypérdidas en la red de agua potable.

53.0

EXPLOTACION: 116 pozos legalmente registrados (72.5 MMC), se tiene 5,948 hectareasformales y 3,895 ampliaciones informales. . 1,500 hectareas ilegales (24.5 MMC aprox.)

97.0

BALANCE: Reservas explotables -44.0

BALANCE HÍDRICO DEL ACUÍFERO DE LA YARADA Y ANEXOS(MMC = millones de metros cúbicos)

PLANO DE ISOCONDUCTIVIDAD en la zona de las PALMERAS (Fuente PET)

PLANO DE ISOCONDUCTIVIDAD en la zona de las LOS PALOS (Fuente PET)

ESQIEM

A D

EL SISTEMA

DE

BOM

BEO FO

TOV

OLTA

ICO

Las condiciones hidráulica

La profundidad del nivel del agua en el pozo bajo la superficie. La altura estática de elevación del agua por encima de la superficie

del suelo (por ejemplo hasta un depósito de almacenamiento). Las pérdidas adicionales de presión en tuberías y accesorios (altura dinámica)

La energía suministrada por el generador fotovoltaico a lo largo del día, determinada por la radiación solar y las condiciones climatológicas, sus componentes:

Subsistema de generación o generador fotovoltaico.

Subsistema motor-bomba.Subsistema de acondicionamiento de potencia.Subsistema de acumulación y distribución.

FACTORES QUE DETERMINAN LA CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO

VENTAJAS DESVENTAJAS

Requerimiento de mantenimiento mínimo.No necesita combustible.Fácil instalación.Tiempo de vida elevado.Buena confiabilidad.Funcionamiento sin necesidad de supervisión.Modularidad (se adaptan a las necesidades).

Inversión de capital relativamente alta.Variabilidad de rendimiento y producción con las condiciones climáticas.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL BOMBEO SOLAR FOTOVOLTAICO

Siembra de cultivos que cuenten con mayor cotización de precio en el mercado (especialmente, productos semi-exóticos de agro-exportación)

Agricultura intensiva, con medianos o altos niveles de rendimiento agrícola.

Cierto nivel de disponibilidad de recursos, tecnología y reservas económicas.

Posibilidades de diversificación en la producción, o al menos un plan de cultivos que sea flexible.

Condiciones físicas, naturales y sociales aceptables (tierras apropiadas, poca altura de bombeo, fuente de agua cercana, sólido grupo de usuarios, etc).

IMPLICANCIAS DEL BOMBEO DE AGUA PARA RIEGO

CDT = CE + CD = Nivel estático + abatimiento + altura de la descarga + fricción

La carga dinámica total es la suma de la carga estática (CE) y la carga dinámica (CD):

PR

INC

IPA

LE

S

CO

MP

ON

EN

TE

S

HID

RÁ

UL

ICO

S D

E U

N

SIS

TE

MA

DE

BO

MB

EO

DE

A

GU

A

Se adapta a cualquier suelo y condiciones topográficas diversasEn paralelo se riega fertiliza y controla plagas, ahorrando tiempo y jornales Evita desarrollo de maleza y la presencia de plagas y/o enfermedades Permite aplicar agua y fertilizante cuando la planta lo requiere lo cual favorece significativamente el desarrollo de las plantas y producciónPermite alcanzar entre los 90 y 95% de eficiencia de aplicación, que no se alcanza con otro sistema de riego.Permite aplicar el agua en forma localizada, continua eficiente y oportuna Se puede utilizar aguas salinas dependiendo de la tolerancia del cultivo No le afectan los vientos fuertes, ya que en el agua es aplicada directamente a la zona radicular

VENTAJAS DEL RIEGO TECNIFICADO

MANGUERA RÍGIDAPermite aportar el agua de manera localizada justo al pie de cada planta. Se encargan de ello los goteros o emisores. Estos pueden ser Integrados en la propia tubería (autocompensados - Katif), y de botón, que se pinchan en la tubería (regulables).

CINTA DE GOTEOLas cintas de goteo son tuberías de material poroso que distribuyen el agua de forma continua a través de los poros, lo que da lugar a la formación de una franja continua de humedad, que las hace muy indicadas para el riego de cultivos en línea.

MICROASPERSORESPara terrenos de textura arenosa son preferibles los microaspersores van muy bien porque cubren más superficie que los propios goteros tradicionales, por ejemplo, para regar frutales. Este sistema de riego es idóneo para macizos de flores, hortalizas, pequeñas zonas, etc.

SISTEMAS DE RIEGO TECNIFICADO

Buscar e identificar tecnologías eficientes y sistemas de abastecimiento de energía para bombeo de agua y riego tecnificado, para contribuir en la solución hidro-energética- económica-ambiental de los agricultores de los asentamientos agrícolas de La Yarada.

Establecer un Centro Piloto de Bombeo de Agua y Riego Tecnificado con el uso de Energías Renovables, con mecanismos efectivos para la investigación, la difusión y práctica del uso eficiente de la energía y el agua en los asentamientos agrícolas propiciando un desarrollo agrícola sostenible en la Yarada.

OBJETIVOS GENERALES

Desarrollar un proyecto Piloto de bombeo solar fotovoltaico de agua para usos agrícolas, utilizando la energía solar y/o otras fuentes renovables

Desarrollar un proyecto de Centro Piloto de riego tecnificado, utilizando la energía solar, a través de sistemas fotovoltaicos y/o otras fuentes renovables

Mostrar la viabilidad técnica – económica - ambiental de los sistemas de bombeo accionados por sistemas eléctricos que usan la energía solar, así como de los sistemas de riego tecnificado

Conservación, uso racional y eficiente de la energía y el agua con la finalidad de aumentar el área cultivada, la productividad, y disminuir la intrusión marina de la napa freática en los asentamientos agrícolas objetivo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE SEGUIMIENTO DEL SOL

BOMBA SOLAR SUMERGIBLE

•En la Yarada y sus anexos existe una sobreexplotación del recurso agua de aproximadamente 40 MMC por año, aspecto que está acentuando la intrusión marina

•En la Yarada y sus anexos, aproximadamente el 90 % del área irrigada, el riego se realiza por el método de la inundación o gravedad, método que conlleva a un uso irracional y ineficiente del agua para uso agrícola, y el 10 % restante a través del riego tecnificado por presurización.

•En los últimos años, se han puesto en funcionamiento más de 150 pozos clandestinos en nuevas zonas de la Yarada, es decir sin la autorización de la institución competente; como asimismo, los antiguos propietarios han extendido sus parcelas agrícolas, aspectos que conllevan a la sobreexplotación del recurso hídrico.

*En la Yarada y sus anexos, se continúan cultivando plantas de alto consumo de agua, como el maiz para chala, alfalfa, etc., no se ha priorizado el cultivo de plantas de alta rentabilidad y bajo consumo de agua.

CONCLUSIONES

•La zona ámbito del proyecto, no cuenta actualmente con un proyecto integral de mejoramiento del sistema de riego, la mayoría de los agricultores que cuentan con riego tecnificado es por iniciativa e inversión propia, tanto el gobierno nacional, regional y municipal no atienden esta problemática.

•Para el bombeo del agua subterránea se utiliza energía eléctrica proveniente de la Central Hidroeléctrica de Aricota, la cual ha sido sobreexplotada, y del sistema nacional interconectado, la tarifa mensual del consumo de energía eléctrica es subvencionada en un 60 %, y la potencia total de consumo es de 5 MW.

•Los agricultores que cuentan con riego tecnificado, para la presurización correspondiente usan energía eléctrica de la red, pagan la totalidad del consumo eléctrico mensual.

*Las características fisicoquímicas del agua subterránea de la Yarada, en los sectores de los Palos y las Palmeras, muestran la existencia de aguas con un considerable contenido de sales en la mayoría de los pozos, cuyos valores superan los límites de “salinidad moderada” (hasta 0,75 mohms/cm) para riego

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OTRAS TECNOLOGÍAS SOLARES PARA BOMNEO, RIEGO, DESALINIZACIÓN DE AGUA DE MAR , GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD

CILÍNDRICO PARABÓLICO TORRE CENTRAL

FRESNELL DE FOCO LINEALDISCO STIRLING

18.03.2008 37

APLICAR EL BOMBEO DE AGUA Y EL RIEGO

TECNIFICADO PARA MEJORAR EL CULTIVO EN EL DESIERTO,

Y EN AREAS PRODUCTIVAS AGRÍCOLAS, usando energías

renovables

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MUCHAS GRACIAS……………………..

CARLOS POLO BRAVO

Tel: 052 24 90 37 / 052 952 34 29 09

E-mail: polobravocarlos@yahoo.es