Micro-irrigación de cultivos con sistemas fotovoltaicos. Naum Fraidenraich

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Rodrigo Pereyra Cruz
hace 6 años
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1 Micro-irrigación de cultivos con sistemas fotovoltaicos Naum Fraidenraich

2 MICRO-IRRIGACIÓN DE CULTIVOS CON SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Primera edición Enero, 2012 Lima - Perú Naum Fraidenraich PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0500 Editor: Víctor López Guzmán guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopster twitter.com/guzlopster Lima - Perú

3 PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como e-book, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investigación de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura física como por el personal docente. El per sonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos

4 de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima - Perú, enero del 2011 El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor

5 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS GRUPO FAE MICRO-IRRIGACIÓN IRRIGACIÓN DE CULTIVOS CON SISTEMAS FOTOVOLTAICOS NAUM FRAIDENRAICH FAEGRUPO GRUPO DE PESQUISA EM FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA

6 SUMARIO OBJETIVO ANTECEDENTES SOBRE SISTEMAS DE IRRIGACIÓN FV E CONVENCIONAL EN EL NE DE BRASIL DEFINICION DEL PROBLEMA MICROIRRIGAÇÃO: PROBLEMAS E ALTERNATIVAS

7 IRRIGACIÓN DE CULTIVOS CON SISTEMAS FOTOVOLTAICOS OBJETIVO ANALISAR LA VIABILIDAD DE OPCIONES TÉCNICAS ADECUADAS A LAS POSIBILIDADES DEL PEQUEÑO PRODUCTOR RURAL DE LA REGIÓN SEMIÁRIDA DEL NORDESTE DE BRASIL

8 ANTECEDENTES SOBRE SISTEMAS DE IRRIGACIÓN EM ESTADOS DEL NORDESTE - AÑOS 80

9 LOCALIDAD: CAICÓ EN EL ESTADO DE RIO GRANDE DEL NORTE

10 LOCALIDAD: CAICÓ ESTADO DE RIO GRANDE DEL NORTE

11 CAICÓ ESTADO DE RIO GRANDE DEL NORTE CULTIVO: COCO, NARANJA Y PIÑA VOLUMEN DE AGUA, 50 M3/DIA GENERADOR, PV 600 Wp SUPERFICIE IRRIGADA, 0,8 ha ALTURA MANOMÉTRICA 20 m

12 DIFUSIÓN DE LA TECNOLOGIA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO USO EXTENSIVO DEL BOMBEO FOTOVOLTAICO PARA RESIDENCIAS RURALES, BEBEDEROS PARA ANIMALES Y EN ESPECIAL SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

13 DIFUSIÓN DE LA TECNOLOGIA DE BOMBEO FOTOVOLTAICO PROGRAMA PRODEEM DURANTE LAS DIVERSAS FASES DEL PROGRAMA FUERON INSTALADOS 2449 SISTEMAS COM UMA POTENCIA DE 1355 kwp PARTE IMPORTANTE DE LOS SISTEMAS FUERON INSTALADOS EN EL NORDESTE

14 FACTORES FAVORABLES EM RELACIÓN A LA TECNOLOGIA DE SISTEMAS DE BOMBEO PV REDUCCIÓN DE PRECIOS AUMENTO DE EFICIENCIA MAYOR VARIEDAD DE EQUIPAMIENTOS EM TÉRMINOS DE POTENCIA, CARACTERÍSTICAS Y RENDIMIENTOS

15 SISTEMAS DE IRRIGACIÓN CONVENCIONAL EM EL NORDESTE DE BRASIL La agricultura irrigada es bastante reciente en la región Los primeros perímetros irrigados fueron implantados en las décadas del 70 y 80 por la Companhia De Desenvolvimento Do Vale Do São Francisco en las ciudades de Petrolina (Pe) y Juazeiro (Ba)

16 IRRIGACIÓN EN EL VALLE DEL RIO SÃO FRANCISCO

17 EVOLUCIÓN DE LA IRRIGACION EM BRASIL (miles de ha) Periodo Hasta 1950 Hasta 1970 Hasta 1980 Hasta 1990 Hasta 1995 Hasta 1998 Hasta 1999 Hasta 2001 Brasil Nordeste 0, ,

18 Experiencias de irrigación con sistemas fotovoltaicos Experiencias de irrigación con sistemas convencionales Produtor rural Tecnologia de bombeo fotovoltaico Problemática de la región semiárida

19 EL ABASTECIMIENTO DE AGUA Y DE ENERGÍA ESTÁN ENTRE LOS GRANDES PROBLEMAS DE LA REGIÓN

20 POBLACIÓN COM ENERGIA ELÉTRICA (AÑO 2000) BRASIL TOTAL (%) 93,48 REGIÃO URBANA (%) 99,10 REGIÓN RURAL (%) 69,02 NORDESTE 86,55 98,14 60,69 POBLACION DE BRASIL: 169,87 MILLONES POBLACION RURAL: 31,94 MILLONES

21 ENERGIA ELÉTRICA EN EL NORDESTE DE BRASIL (AÑO 2000) 31% DE LA POBLACIÓN RURAL DE BRASIL, O 10 MILLONES DE PERSONAS, NO TIENEN ACCESO A ENERGIA ELÉTRICA. EN EL NORDESTE, EM MEDIA, 39,31% DE LA POBLACIÓN RURAL CARECE DE ENERGIA ELÉTRICA, O SEA PERSONAS

22 CARACTERÍSTICAS DEL NORDESTE ESPACIO Y POBLACIÓN Área (km2) Población (10^6 habitantes) Total Urbana Rural Nordeste ,782 32,959 14,882 Polígono das secas ,675 16,842 10,833 Semiárido ,466 9,835 8,630

24 HIDROGEOLOGÍA DE LA REGIÓN Las formaciones sedimentarias e aluvionales de los rios representam aproximadamente 48% de la superficie del Polígono das Secas. En las regiones sertanejas, de aridez climática más acentuada, que se encuentran em los Estados do Ceará, Paraíba, Pernambuco e Rio Grande do Norte, la formación cristalina supera la proporción del 70%.

25 PRECIPITACIONES ANUALES Varían entre 400 e 600 mm por año Tasa de evaporación anual, 2500mm

26 VENTAJAS DE LA CAPTACIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA No dependen de períodos prolongados de estío; Los plazos de execución de las obras son cortos (días o semanas); Los estudios y proyectos para obras de captación son rápidos y menos onerosos que los que corresponden a otras fuentes de agua; No están sujetas a evaporacion (2500mm por año); Bastante bien protegidos de eventual contaminación química; Menores impactos ambientais;

27 AGUA SUBTERRÁNEA EXISTEN POZOS YA PERFORADOS CUYO ESTADO ESTA SIENDO ANALIZADO

28 CALIDAD E NÚMERO DE POZOS CLASIFICACIÓN DULCE SALINIDAD (STD) < 501 mg/l NUMERO DE POZOS 3851 (25%) SALOBRE 501 a 1500 mg/l 5120 (33%) SALADA >1500 mg/l 6367 (42%) TOTAL (100%)

29 CALIDAD E NÚMERO DE POZOS UM ESTUDIO MAS RECIENTE, REALIZADO A PARTIR DE POZOS, MUESTRA QUE LA TOTALIDAD DE LA POBLACIÓN QUE HABITA LA REGION SEMIÁRIDA PODRIA SER ABASTECIDA COM 100 L/DIA DE AGUA DULCE POR DIA, Y ATENDER, TODAVIA, NECESIDADES PRODUCTIVAS COMO HUERTAS Y SISTEMAS DE MICRO-IRRIGACIÓN IRRIGACIÓN

30 ANÁLISIS DE UM CULTIVO DE UVA IRRIGADA COM BOMBEO FOTOVOLTAICO

31 SISTEMA DE IRRIGACIÓN COM BOMBEO FOTOVOLTAICO ADMITIENDO LA EXISTENCIA DE CONDICIONES FAVORABLES, EN TÉRMINOS DE AGUA Y SUELO ES DE INTERÉS ANALIZAR LAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y ECONÓMICAS DE UN SISTEMA DE IRRIGACIÓN

32 60 BALANCE DE AGUA A=1.20 ha Fixed PVP system 50 Water volume (m 3 /day) Month Pumped w ater volume Rain f all Water demand Water supplied by the soil reservoir Local: Petrolina PE Lat: 9 o 23 S Long: 40 o 30 W Kc=0,65 C=0,5 (goteo) Pr =0.6m da=1400 Kg/m3 FC =18.5% PWP=8.5% H=40 m Potencia = 1,3 kwp

33 BALANCE DE AGUA A=2.11 ha Fixed PVP system Water volume (m 3 /day) Month Pumped w ater volume Rainf all Water def icit Water demand Water supplied by the soil reservoir Local: Petrolina PE Lat: 9 o 23 S Long: 40 o 30 W Kc=0,65 C=0,5 (goteo) Pr =0.6m da=1400 Kg/m3 FC =18.5% PWP=8.5% H=40 m Potencia=1,3 kwp

34 Water volume (m 3 /day) BALANCE DE AGUA A=2.11 ha V-trough PVP system Month Pumped w ater volume Rain f all Water demand Water supplied by the soil reservoir Local: Petrolina PE Lat: 9 o 23 S Long: 40 o 30 W Kc=0,65 C=0,5 (goteo) Pr =0.6m da=1400 Kg/m3 FC =18.5% PWP=8.5% H=40 m Potencia=1,3 kwp

35 Se observan meses com déficit y exceso de agua. El deficit puede eliminarse reduciendo la superficie irrigada o aumentando el tamaño del sistema de bombeo. Con el mismo sistema de bombeo, el exceso de agua habrá de aumentar em ambos casos.

36 Este exceso puede ser utilizado como drenaje para evitar la salinización del suelo, procedimiento que tiene enorme importancia y que muchas vezes es dejado de lado. Por lo tanto, em sistemas de bombeo fotovoltaico, el drenaje surge como um beneficio adicional de enorme valor ambiental.

37 COSTOS Y RENTABILIDAD DE LA PRODUCCIÓN DE UVA EM SUELO SEDIMENTARIO (1ha) 1er año 2do año 3er año TOTAL COSTOS (US$) PRODUCCIÓN (US$) BENEFICIO (US$) CANTIDAD (kg) Altura manométrica 32 m

38 El COMENTARIOS FINALES desafío,, consiste en oportunidades que posibiliten identificar una interacción positiva entre el productor rural y los diversos factores de la producción, en las condiciones particulares que el clima y el suelo local ofrecen.

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