Autoproducción de plantas forrajeras mediante energía solar

Santos Lozano Palomeque.
TECNOCE, S.L.
E-mail: [email protected]
Gelves – Sevilla.

INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

Autoproducción de plantas forrajeras mediante energía solar autoproduccion plantas forrajeras 1
Ilustración 1. Mario junto a una bomba de 7,5 H.P. destinada al cultivo solar de alfalfa.

Desde que empecé a investigar aplicaciones de energía solar en mi planta piloto de Extremadura hace más de diez años, una de mis prioridades fue el desarrollo de soluciones de riego. El objetivo era sencillo, regar 45 árboles allí plantados. Las primeras experiencias resultaron infructuosas por los efectos que las bombas producían en las baterías. Con el uso de arranques progresivos y variadores de frecuencia comencé el 2.008 a tener los primeros resultados realistas. Desde entonces profundicé en la hidráulica, y ensayé producción fotovoltaica. En esas fechas tuve noticias de la existencia del bus de continua en los variadores de frecuencia y se me ocurrió poder inyectar allí energía directamente, pero no pude avanzar sobre eso. Con el tiempo, fueron apareciendo las primeras soluciones de inyección de energía directa en el bus de continua y empecé a ensayar. En aquel tiempo buscaba riego solar en internet y no encontraba nada.

Utilizando propuestas de parametrización de los fabricantes de variadores empecé la primera posible instalación y vi que podía funcionar. Al principio usaba baterías de apoyo, y en 2.010 empecé a comercializar, y a instalar las primeras instalaciones comerciales de riego totalmente automatizadas. Todo el mundo decía que aquello no podría funcionar nunca (los escépticos están siempre presentes con las renovables, y por ello continúan consumiendo combustibles). Pero funcionó, la energía solar podía aplicarse al riego, y los primeros resultados mostraron que podíamos encontrarnos ante una revolucionaria tecnología que podría cambiar la agricultura en muchas regiones del planeta.

Desde ese momento y hasta la actualidad, una carrera incesante, y miles de horas de trabajo junto a mi equipo nos permitió entender las posibilidades reales del riego solar, y ejecutar instalaciones cada vez de mayor tamaño. Mucho sufrimiento, días y días al sol en las puestas en marcha, tras cada problema resuelto se planteaba otro nuevo, y es que el sistema al principio funcionaba muy errático e inestable; y la hidráulica de las bombas no la conocía con el excelente nivel de detalle que el riego solar requiere. Con el tiempo alcanzamos la suficiente experiencia como para que todo fuese saliendo correctamente a la primera.

RIEGO SOLAR DE FORRAJERAS

Entre los muchos tipos de riego que hemos ensayado apareció la posibilidad de utilizar el riego solar para cultivar alfalfa y otras forrajeras por los propios ganaderos, una idea atractiva pero compleja. Hasta hace pocos años el uso de la tecnología fotovoltaica para aplicaciones de riego era inviable por el costo de los paneles fotovoltaicos, pero la drástica caída del precio de estos equipos gracias a su implantación masiva ha abierto nuevos nichos de aplicación.

Autoproducción de plantas forrajeras mediante energía solar autoproduccion plantas forrajeras 2La utilización de energía solar para producir plantas forrajeras es una solución excepcionalmente buena para conseguir alimentos para la ganadería extensiva. De especial interés es su cultivo en regiones remotas pues en estos lugares el costo del forraje es elevado y no hay otra forma de cultivarlo. El principal obstáculo para la irrigación en zonas ganaderas remotas es el acceso a las redes eléctricas, con el riego solar este problema queda resuelto y ello abre el camino para la potenciación de la ganadería en enormes áreas del planeta donde hoy no es viable la utilización del riego.

El cultivo de forrajeras es también muy ventajoso para luchar contra la desertificación y la erosión, pues permite reducir la presión del ganado en los pastos naturales. La preservación de las praderas naturales es esencial para conservar los recursos de agua y la formación de escorrentías que provocan erosión. Además, estos ecosistemas representan un importante sumidero de carbono. La recuperación de pastos naturales degradados usando energía solar también es una opción interesante.

Pero el riego uniforme de plantas forrajeras es algo más complejo si utilizamos energía solar. Tras haber conseguido equilibrar todas las variables del riego solar, ahora aparecía otra nueva que lo complicaba aún más, la necesidad de trabajar en unos límites correctos de presión. Las plantas forrajeras deben regarse utilizando aspersores, pues es la mejor forma de repartir uniformemente el agua en superficies extensas con elevadas concentraciones de plantas. Los aspersores utilizados en riego solar deben ser de baja presión, trabajan entre 2 y 5 bares y sus caudales óptimos van de 400 a 1.000 l/h como máximo.

La alfalfa es un cultivo de carácter intensivo con cortes múltiples al año, y se considera uno de los más productivos para obtener alimento para los animales. El segundo cultivo que hemos probado son las leguminosas, cuya plantación es común también para obtener alimento para los animales. La ventaja de la plantación de leguminosas es que puede aprovecharse directamente sin ser cortadas, para lo cual el terreno se sectoriza y se van rotando los animales. También es común el riego de praderas naturales.

Autoproducción de plantas forrajeras mediante energía solar autoproduccion plantas forrajeras 3Las plantas forrajeras se riegan mediante aspersores, y estos equipos cambian el caudal y el alcance según el diseño, presión y tipo de boquilla. La selección del modelo correcto es clave para repartir convenientemente el agua. También es importante calcular el solapamiento para que el riego sea uniforme.

Como había hecho hasta ese momento empecé a investigar a fondo todo tipo de aspersores, toberas, boquillas, nebulizadores, y en general elementos que permiten dispersar el agua. Teníamos clientes interesados y comenzaron las experiencias. Pasar de la presión de los goteros a la presión de los aspersores era un reto, sobre todo si queremos hacer un producto competitivo como es el objetivo.

Desde entonces los proyectos de riego solar para ganaderos están siendo unos de los más demandados, pues la rentabilidad es muy alta siempre que el agua esté accesible y sin muchas fluctuaciones de nivel. Es decir, la clave de estos proyectos es que el agua esté lo más próxima posible a la zona de cultivo y no haya que extraerla de mucha profundidad. Es por eso que donde más se está poniendo este sistema es en antiguos pozos que estaban abandonados por los costos de la energía y ahora pueden explotarse gracias a la tecnología fotovoltaica.

FIABILIDAD DEL SISTEMA SOLAR

Si hay algo que merece destacar sobre el riego con energía fotovoltaica es la alta fiabilidad y seguridad de esta tecnología, muy superior a la de los generadores diésel. Nuestros proyectos trabajan en condiciones de muy altas temperaturas de forma continua, y la experiencia es que no se producen fallos. Otra ventaja del sistema de riego son sus bajos costos de mantenimiento pues una avería serían siempre muy poco costosa y fácil de solucionar.

TAMAÑOS Y COSTOS

Las plantas forrajeras pueden cultivarse desde parcelas de pequeño tamaño a superficies grandes, y lo más apropiado es el aprovechamiento de aguas superficiales.

El ganadero está cultivando superficies que van desde unos 1.000 m2 hasta diez hectáreas usando un sólo sistema solar. Debe incorporarse un colector para distribuir automáticamente el agua en sectores y así aumentamos al máximo el terreno regable, podemos dosificar mejor el agua necesaria.

Las producciones que se están consiguiendo con alfalfa en Extremadura irían de unos 3.500 kg en los kits más pequeños hasta más de 100.000 kg en los de mayor tamaño. Siempre hablamos de una unidad solar de hasta 7,5 H.P. Son cantidades obtenidas al año con ocho cortes. Normalmente cuando la alfalfa se riega con generador no se obtienen más de 5 cortes por temporada (cortes cada 28 días) en Extremadura, pero con el riego solar los cortes se realizan cada 18-20 días.

Respecto a los costos del sistema solar los más competitivos son para las instalaciones más grandes. En aplicaciones de 10 Has el costo puede ser del orden de 2.875 € por Ha. Respecto a las instalaciones más pequeñas los costos pueden ser de unos 8.000 euros para una hectárea. La mayoría de ganaderos más pequeños no requieren plantaciones muy grandes por lo que la inversión disminuiría. En esta inversión se incluye el costo del bombeo y todo el sistema solar, aparte debe añadirse la red de riego con aspersores y un colector para distribuir el agua en distintos sectores.

La red de riego se construye mediante conductos de polietileno y aspersores de baja presión, que trabajan en torno a 2 bares. El caudal óptimo de los aspersores queda regulado a unos 400 litros/h, y con un solapamiento aproximado del 40% para repartir uniformemente el riego y evitar encharcamientos.

Hablamos siempre de instalaciones con el agua bien accesible y próxima, en aquellos casos en los que el agua debe bombearse a más altura los costos van aumentando proporcionalmente a la profundidad del agua. Es decir, el riego va encareciéndose progresivamente conforme aumenta la profundidad del agua.

En conclusión, el riego solar es una tecnología emergente que está siendo muy útil para la producción de alimentos para animales. Además del cultivo de plantas forrajeras el riego de praderas aprovechadas por el ganado es una forma excelente de proteger los suelos y mejorar su aprovechamiento, luchando contra la desertificación. Esta estrategia es una práctica común en zonas amenazadas por el desierto en Estados Unidos, Australia, Nueva Zelanda y África oriental.

Autoproducción de plantas forrajeras mediante energía solar autoproduccion plantas forrajeras 4

Artículo publicado en Entorno Ganadero

Fernando Puga
Fernando Pugahttps://bmeditores.mx/
Editor en BM Editores, empresa editorial líder en información especializada para la Porcicultura, Avicultura y Ganadería.
×
BM Editores We would like to show you notifications for the latest news and updates.
Descartar
Permitir Las Notificaciones