Santos Lozano Palomeque
TECNOCE, S.L.
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En todas aquellas regiones que disfruten de elevada radiación solar, el uso de energías sustentables para la mejora de la producción en granjas avícolas es ya una realidad. La tecnología solar es óptima tanto en términos de rentabilidad como de fiabilidad. En nuestro trabajo en el suroeste de España llevamos años investigando cómo dar soluciones realistas a unos usuarios que trabajan con animales en escenarios de altas temperaturas. Esta información fue posteriormente vital para adaptar los diseños a unos requerimientos diferentes que se exigen en regiones cálidas, lluviosas o áridas. Varias de estas aplicaciones las hemos ensayado posteriormente en Sudamérica y África. Algunos cambios deben introducirse en fase de diseño, pues los paneles solares se comportan de forma diferente en distintas latitudes; y sobre ellos tiene también influencia la elevada altitud de muchas regiones aisladas que requieren energía.
En esta breve sinopsis sobre la aplicación de energías renovables en granjas avícolas centraré la exposición en describir las soluciones que son técnicamente factibles para aplicaciones productivas, y que además tienen los ratios de rentabilidad más altos. Siempre hablamos de inversiones moderadas, siendo ratios de inversión viables en un proyecto los US $ 0,67/ave y US $ 1,8/mamífero. También nos referimos a aplicaciones en lugares con radiación solar abundante todo el año (promedio anual mínimo 4,6 kWh/m2 día). Estos mínimos se superan con creces en la gran mayoría de las regiones situadas próximas al Ecuador.
Estos días, el cambio climático ha provocado que en España se alcancen records históricos de temperatura, y se hayan superado incluso los 44ºC. Con varios cientos de instalaciones operativas en nuestra región cruzamos los dedos, un fallo en la tecnología puede provocar que los animales no puedan alimentarse, no puedan beber, o producirse graves perjuicios para quienes usan el riego solar. Eso sería letal para quienes han confiado en nosotros. Cruzo los dedos porque sé que muchos equipos están estos días soportando las condiciones más estrictas de trabajo para las que se han diseñado. No ha habido ni un sólo fallo, lo cual vuelve a confirmar que la tecnología solar, debidamente adaptada para condiciones extremas de temperaturas; es una tecnología madura y eficaz. Es a mi parecer la tecnología óptima que permitirá el desarrollo de actividades productivas en muchas regiones del planeta a las que no llegan las redes eléctricas convencionales.
Nunca intento convencer a nadie de la eficacia de las energías renovables; existe una gran desconfianza ante lo novedoso y también muchas presiones por colectivos ligados a las energías convencionales. Pero en todos los pueblos siempre existen personas emprendedoras dispuestas a prosperar con rapidez explorando nuevos caminos, y gracias a ellas hemos conseguido implantar cientos de soluciones destinadas a mejorar la productividad en el medio rural y eliminar o reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Algunas de las soluciones que pueden conseguirse hoy en día aplicando tecnología, eficiencia energética y energías renovables, son realmente difíciles de creer, pero muchas personas están dispuestas a explicar cómo han conseguido resolver graves problemas que hasta hace poco les hacían la vida complicada. Lo que hace tan sólo cinco años era pura utopía es hoy una auténtica realidad.
Problemática del consumo energético
Las granjas de pollos de engorde pueden tener diferentes tipologías, desde las más sencillas a las más sofisticadas. Las necesidades de energía son las mismas pero los consumos y potencias aumentan en las naves en las que se crían pollos en altas densidades. A continuación damos unas orientaciones de consumos en las granjas más modernas de alta producción.
- Ventilación de alta potencia: Una nave industrial de alta producción de pollos de engorde tiene como consumos principales los sistemas de ventilación de alta potencia. Una configuración común puede ser de 10 ventiladores de 1,5 HP, que en momentos de máxima demanda pueden funcionar todos a la vez…
- Refrigeración evaporativa: En segundo lugar podemos disponer de un sistema de refrigeración evaporativo, compuesto por 10 bombas de agua de 0,5 HP.
- Alimentador automático: Los alimentadores automáticos usan motoreductores de 0,5 – 1 CV, hasta un total de 3 CV.
- Iluminación: La iluminación típica puede estar formada por 80 lámparas fluorescentes compactas de 10 w.
Como vemos son muchos motores pequeños, y los motores pequeños tienen bajos rendimientos, por lo que las corrientes absorbidas son bien superiores a las nominales. El rendimiento típico de una bomba de 0,5 HP es aproximadamente del 56%.
También las corrientes de arranque son muy elevadas.
Todo esto conlleva que las potencias necesarias en una explotación avícola sean muy elevadas. Están muy penalizadas por tener que contratar términos de potencia altos y si usan generadores deben tener potencias nominales muy elevadas, para ser capaces de soportar arranques simultáneos de muchas cargas.
Otro hecho a destacar es que los perfiles de consumo en las explotaciones avícolas coinciden completamente con los periodos en los que la radiación solar es óptima. Es decir, los consumos máximos son diurnos y las mayores potencias se requieren cuando hay sol. Esto propicia el aprovechamiento óptimo de la energía solar.
Soluciones de energía solar para explotaciones agrícolas
En el caso particular de las explotaciones avícolas trabajamos en varios campos, buscando siempre soluciones competitivas que vayan dando una respuesta parcial a problemas graves que sufren las personas que intentan aumentar la producción de estas explotaciones en el medio rural. Cuando hablamos de parcial nos referimos a porcentajes de penetración elevados, que pueden llegar a ser superiores al 80%. Para casos de emergencia deben existir medios tradicionales de apoyo. Las soluciones que hoy en día están maduras son aplicables tanto a las naves típicas de alta densidad (unos 25.000 animales por naves) como en pequeñas explotaciones abiertas de 1.000 animales o menos. Daremos unas pinceladas de lo que hoy en día es competitivo en precios y óptimo en resultados en el sector agropecuario.
1. Optimización de recintos
Una de las cuestiones más importantes en la producción intensiva de aves es el mantenimiento de la temperatura y ventilación que necesitan las aves. Las condiciones ambientales determinarán la densidad de aves máximas que permite el recinto, y por tanto son importantes para aumentar la productividad.
Para utilizar energías renovables es importante controlar bien todas las variables de ingeniería. Es por ello que desarrollamos una herramienta de cálculo que nos permitía estudiar cómo varían las condiciones de temperatura de los recintos agropecuarios en función del aislamiento utilizado. Los resultados son excelentes pues permite calcular el ahorro conseguido en función de la inversión realizada. El uso de aislamiento es necesario en muchas ocasiones, pero debe conocerse el tipo y espesor que se requiere.
2. Ventilación solar
La buena ventilación de una explotación avícola propicia que podamos tener más animales en el mismo recinto, que los animales consuman menos alimentos para obtener el mismo resultado y que el costo final de los huevos sea menor. Los animales requieren energía para soportar el calor y eso se traduce en una mejora de la productividad. La diferencia de temperatura entre una granja convencional y una bien ventilada es de unos 3ºC (27 – 30ºC) y estos resultados se consiguen usando ventilación forzada.
La ventilación conseguirá que las aves tengan siempre niveles adecuados de oxígeno y mínimos de CO2, CO, NH3 y polvo. Para conseguir optimizar el ambiente hemos desarrollado ventiladores solares que trabajan directamente con la energía del sol y no necesitan baterías. Son un sistema totalmente fiable, muy apropiado para las granjas avícolas ubicadas en lugares con problemas de energía de cualquier tipo. La ventilación solar puede trabajar con energía eléctrica convencional, con energía solar y con generadores diesel. Es por tanto un buen sistema de ahorro energético, y que ayuda a proteger ante cortes de fluido eléctrico o averías del generador.
Este sistema también es interesante en explotaciones de alta densidad para lugares que están conectados a las redes públicas, pero tengan problemas de potencia o cortes eléctricos intermitentes. En estos casos la aplicación trabaja con índices de penetración, reduciendo hasta un 50% o más el número de ventiladores que funcionan con las redes eléctricas.
Una nave puede necesitar por ejemplo 14 ventiladores de 1 HP, al menos la mitad de esos ventiladores pueden trabajar de forma permanente con energía fotovoltaica.
3. Refrigeración evaporativa
La refrigeración evaporativa es un sistema de bajo costo que se utiliza para bajar la temperatura de las naves en aquellos lugares en los que la humedad ambiental es baja. Las bombas y ventiladores de los refrigeradores evaporativos pueden también ponerse en funcionamiento de forma muy competitiva en costos utilizando energía fotovoltaica. Estos equipos trabajan con un perfil de carga muy similar al de los ventiladores, funcionan especialmente en las horas centrales del día y especialmente cuando el sol está en lo alto.
Además de trabajar con energía solar, en los momentos en los que la radiación solar sea insuficiente pueden trabajar con generador o redes públicas.
4. Comederos automáticos de cadena
Los alimentadores automáticos permiten distribuir el pienso a partir de silos. Posteriormente el alimento se reparte mediante transportador sinfín y se dosifica a los comederos. Es otro de los sistemas que fácilmente pueden accionarse mediante energía solar fotovoltaica sin baterías y por lo tanto permite automatizar la alimentación en lugares sin disponibilidad de energía.
El sistema trabaja sin baterías y se consigue así una notable disminución de costos y una vida útil prolongada al eliminar ese componente.
5. Iluminación
La iluminación de la explotación avícola es viable con energía solar gracias al uso de lámparas de bajo consumo, especialmente la tecnología LED. Suponiendo unas 6 horas de oscuridad en promedio la iluminación resulta bastante económica.
Los sistemas de iluminación sí que requieren el uso de baterías, pero el bajo consumo de los equipos y el apagado en las horas de oscuridad propicia sistemas competitivos al no requerir excesiva acumulación.
6. Sistemas híbridos
Hasta ahora hemos hablado de las diversas soluciones que permiten ir integrando energía solar en las explotaciones avícolas. En todos los casos hemos descrito las soluciones más competitivas que pueden ir integrándose en una explotación activa. La migración desde energías convencionales a energías sustentables es preferible hacerla paulatinamente, para que de esa forma pueda entenderse con precisión las instalaciones solares. Los equipos que hemos descrito permiten explorar esta transición a los productores más innovadores.
Pero la tecnología ha avanzado más, y actualmente trabajamos con sistemas cada vez más sofisticados que permiten una gestión completa de la energía. Utilizando sistemas híbridos aprovechamos varias fuentes de energía de forma simultánea, normalmente energía fotovoltaica y generadores diesel. Estos sistemas son altamente fiables y permiten escalar hasta potencias elevadas de forma progresiva.
Artículo publicado en Los Avicultores y su Entorno
