Cómo llevar la luz a zonas rurales aún sin electrificar

Las formas más sorprendentes de llevar la luz a zonas rurales aún sin electrificar

910 millones de personas no tienen acceso a la red eléctrica: frigoríficos, agua potable e iluminación quedan fuera de sus posibilidades

La sociedad moderna es altamente dependiente de la electricidad. Todo, desde mantener los alimentos en condiciones saludables a llevar agua potable a casa, depende de la luz. Lentamente hemos ido añadiendo el resto de servicios a la red eléctrica: la climatización, la conexión a Internet, e incluso la movilidad.

Pero en 2016 solo un 87,351% de la población mundial contaba con acceso a una red eléctrica estable. Esto significa que a 2018 cerca de 910 millones de personas todavía no tienen luz eléctrica. Esto supone una limitación en su calidad de vida, pero también los hace dependientes de combustibles fósiles como el carbón.

Llevar la red eléctrica a zonas aisladas es terriblemente complejo, de ahí que prime la originalidad. En este artículo mostramos las formas más sorprendentes de llevar la luz a zonas rurales sin electrificar. Las energías renovables alternativas también pueden ser distribuidas.

‘Turbulent Hydro’, extrayendo energía de pequeños saltos de agua

Casi todos nosotros comprendemos la mecánica base de las centrales hidroeléctricas. Se construye una presa con esclusas, se colocan grandes generadores eléctricos, y se abren las puertas para generar energía. Sin embargo estas obras, que se encuentran entre las más grandes realizadas por el ser humano, pueden ser miniaturizadas.

Turbulent Hydro es un proyecto que pretende descentralizar la generación hidráulica de energía, un paso más hacia los “ciudadanos energéticos”. Basta con un salto de agua de 1,5 metros para hacer funcionar la pequeña turbina. Esta se instala en horizontal dentro de un marco prefabricado, por lo que la obra es mínima.

Con un arroyo en el que consigamos una caída de 1 m y tenga un caudal de 1 m3/s conseguiremos unos 52 kWh/año. A mayores caídas y caudales mayores, más energía. Un arroyo moderado de unos 30 m3/s en el que consigamos caídas de 2 m ya nos darán cifras tan interesantes como 2 MWh/año. Una cantidad así supone poder hacer cerca de 15.000 km anuales con un coche eléctrico como Renault ZOE.

La ventaja de este y otros medios de generación de energía vistos en este artículo es que pueden ser instalados varios en la misma fuente. Un mismo río puede tener colocadas decenas de pequeñas microcentrales hidroeléctricas para dar servicio a pequeños poblados.

Aerogeneradores convencionales para bombeo

Buena parte de la energía eléctrica es usada para extraer agua subterránea de los acuíferos y pozos. En muchas zonas rurales del mundo los pozos de agua dulce son la única fuente de agua potable. Miles de personas recorren kilómetros para mover un cubo o manejar una manivela.

Hay alternativas, como usar energía eléctrica para el bombeo. Sin embargo, en lugares sin acceso a la red eléctrica la única manera de mover un motor eléctrico es usar un generador diésel. A veces abordamos los problemas desde el ángulo incorrecto. ¿Por qué usar un generador de energía eléctrica para mover una bomba accionada por un motor eléctrico? ¿Por qué no saltarse un paso?

electrificar zonas rurales

Seguramente que el lector ha visto alguna las estructuras de arriba. Se trata de sistemas de bombeo eólicos muy populares en América, África y Australia. Lugares en los que la energía eléctrica escasea o no hay infraestructura pero el agua es necesaria. Son frecuentes cerca de las granjas y zonas de cultivo.

De vez en cuando viene bien replantearse los sistemas desde el principio. En estos casos un motor eléctrico solo supondría una pieza de desgaste más. Otros sistemas que se replantean el uso de la energía eléctrica son los hornos solares, que no requieren de energía para funcionar; o los espejos para concentrar luz (y calor) en un punto.

Vortex, el aerogenerador sin palas

Cuando pensamos en un aerogenerador nos imaginamos un gran mástil con tres palas. Sin embargo, David J. Yáñez, ingeniero industrial español, levantó hace unos años la compañía Vortex Bladeless. En inglés “vórtice sin aspas”. Su aerogenerador consiste en una torre vertical parecida a un cilindro. Desde arriba, en un túnel de viento, así se ven las líneas de presión del aire:

No solo no tiene palas. Tampoco tiene rodamientos, ni ejes, ni elementos móviles susceptibles de desgaste a diferencia de la pieza central. Tampoco hay fricción, y no se necesita lubricante. Tienen dos modelos de generador, ambos en desarrollo, de 100 W y 4 kW. Pero, ¿cómo funciona esta tecnología?

electrificar zonas rurales

Esta especie de cilindro se coloca en vertical en una zona de viento. Gracias a las turbulencias que se generan cuando este pasa cerca, el cilindro empieza a vibrar, y a cabecear. Está diseñado con sección variable, de modo que es fácil que las turbulencias generadas recreen un modo de vibrar llamado acoplamiento aeroelástico.

Esto sucede cuando las vibraciones alcanzan la frecuencia de resonancia del objeto. Si el lector ha visto alguna vez a una soprano romper una copa con la voz, se trata del mismo fenómeno. Sin embargo, en este caso el Vortex Bladeless recoge el máximo de energía del viento. Supone un avance con respecto a los aerogeneradores de toda la vida por su bajo mantenimiento.

Generación de energía con tubos de agua a alta velocidad

En la imagen de abajo se observa una aplicación interesante del uso de agua para generar energía eléctrica. Se ve el río Kirguistán a su paso por la provincia de Ysyk-Kol, en Kirguistán. Este río tiene algunos saltos importantes, pero a lo largo de este valle en concreto es bastante plano.

Esto significa que no podemos usar turbinas como la Turbulent Hydro que hemos visto más arriba. Lo que los vecinos de la zona hacen para iluminar sus viviendas es colocar un tubo a lo largo de decenas de metros. El tubo se encuentra en horizontal durante buena parte de su recorrido, pero aumenta el ángulo con el suelo en los últimos cinco o seis:

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Esto hace que el agua acelere dentro del tubo y, aunque está a presión atmosférica, su velocidad golpea con fuerza las palas de la noria de agua. Funciona como una turbina Pelton: junto a la noria hay un motor eléctrico (protegido del agua) que intercambia la velocidad de rotación del rotor por energía eléctrica en alterna.

La ventaja de usar este tipo de sistemas es que no dependen de la altura del caudal de agua. El tubo está sumergido en el lecho del río, de modo que a menos que el agua deje de fluir del todo, el generador no se detiene en ningún momento.

Los “clásicos” paneles fotovoltaicos

En Corriente Eléctrica hemos mencionado en muchas ocasiones los paneles fotovoltaicos. Sin embargo, lo hemos hecho con la intención de dar a conocer la posibilidad de no depender de combustibles fósiles y no tanto como medio de generación eléctrico cuando estamos apartados de la red.

Los paneles solares no requieren un mantenimiento costoso. Basta con dejar secas y limpias las conexiones entre elementos (que generalmente vienen protegidas) y retirar el polvo que se acumula sobre las celdas. Esto los hace especialmente útiles en lugares en los que la red eléctrica no llega.

electrificar zonas rurales

En la imagen superior vemos cómo una familia rural del norte de Argentina, que habitan en una vivienda tradicional de adobe, cuenta con un panel solar. Este les provee de luz eléctrica en el interior de la vivienda y energía para un pequeño horno con resistencias eléctricas.

Ese panel solar es extremadamente pequeño para alimentar a un vehículo eléctrico. Sin embargo, la energía renovable es aditiva. En zonas rurales el vehículo eléctrico no era una opción hasta hace unos años. Ahora es posible montar una bancada de placas solares, un par de aerogeneradores y contar con la energía de un pequeño salto de agua para generar energía con la que propulsar el vehículo.

Especialmente en lugares apartados en los que el combustible es costoso, este tipo de fuentes renovables distribuidas pueden suponer la diferencia entre integrarse en la sociedad o mantenerse al margen de la misma. También de disponer de una nevera y alimentos en buenas condiciones.

En Corriente Eléctrica | Grandes máquinas que utilizan motor eléctrico

Imágenes | iStock/reisegraf, iStock/theresajam1, iStock/FotoVSmirnov, Banco Mundial

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