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Hidrogeneración

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La energía es el motor de la economía mundial y un requisito esencial para el desarrollo. El reto esta relacionado al acceso de la electricidad, así como mitigar el impacto ambiental. Es necesario que en países en desarrollo se genera más energía para usos productivos, disminuir la pobreza y satisfacer la demanda energética eléctrica de la población de forma limpia y económica. Esta necesidad permitirá acelerar la transición hacia la energía eficiente y renovable, que conlleva innegables beneficios socioeconómicos y ambientales.

Considerando la importancia de la caficultura nacional como eje vital del desarrollo del país, es crucial mantener la búsqueda de opciones sostenibles para ser competitivos como país productor.

Por lo anterior, Anacafé busca oportunidades estratégicas para mejorar la situación energética a través de dos líneas de acción:

  1. Opciones de energía renovable afines a la caficultura, buscando tecnologías compatibles y con ventajas competitivas en función de los bienes y servicios que la caficultora proyecta a nivel nacional.
  2. Reducción de costos de energía a través de uso optimo de energía (renovable y también no renovable) dentro de la agroindustria cafetalera.

Energía Limpia

Para favorecer la conservación del ambiente se deben aprovechar los recursos naturales renovables. Entre las principales ventajas de la energía limpia o renovable es que no produce emisiones de CO2 u otra clase de gases contaminantes a la atmósfera. Por el contrario, esto sucede con los combustibles fósiles como el petróleo o el carbón. Además, la energía limpia es inagotable, mientras que los combustibles convencionales o fósiles no lo son.

Las energías limpias convencionales mas utilizadas en el mundo son:

  1. Hidroeléctricas
  2. Geotermia
  3. Biomasa
  4. Eólica
  5. Solar

Guatemala es privilegiada con todas esas fuentes de energía, pero una de las más abundantes y que se encuentra en muchos sitios del país, es la energía hidráulica, con potencial para hidroeléctricas. De hecho, en la Dirección General de energía de Ministerio de energía y Minas hay estudios que calculan que Guatemala tiene un potencial hídrico enorme en el orden de los 5,000 MW.

Recursos hídricos en unidades productivas cafetaleras

Las fincas cafetaleras de Guatemala tradicionalmente se han establecido cerca de ríos para aprovechar el agua para el beneficiado húmedo del café.

Históricamente, la actividad cafetalera ha estado vinculada al uso de recursos hídricos, ya sea como vehiculo en el proceso de beneficiado de café o fuente de energía mecánica para mover elementos del proceso tecnológico del mismo, a través de ruedas de agua y sistemas de transmisión por correas (fajas) y poleas.

El uso de recursos hídricos con fines de generación de energía mecánica y eléctrica ha sido ampliamente utilizado en Guatemala, vinculado a fincas cafetaleras de inmigrantes alemanes; existen registros de su uso a finales del siglo XIX, en la primera mitad del siglo XX y hasta nuestros días. En la actualidad, decenas de estas instalaciones aun funcionan, aunque ya no eficientemente y en la generalidad de los casos, producto del desgaste sufrido durante decenios de explotación.

El desarrollo del país, la ampliación de las redes de transmisión y comercialización y los precios relativamente bajos de los combustibles fósiles, permitieron y estimularon el uso de instalaciones generadoras a diesel y la interconexión de las fincas cafetaleras a las redes de distribución nacional. En las últimas décadas la realidad es diferente, el Gobierno de la Republica declaró la emergencia energética como una de sus primeras medidas para incentivar el uso de recursos energéticos renovables y atraer la inversión extranjera. Ya existe la interconexión con México para la compra de energía y potencia, como una medida de asegurar el abastecimiento.

La situación energética aunada al aumento de los precios de insumos básicos de la actividad cafetalera, como: fertilizantes, fungicidas, herbicidas y otros, crea el marco ideal para plantearse seriamente la necesidad de reducir costos operativos de las fincas y cooperativas, de las cuales una considerable cantidad cuenta con recursos hídricos suficientes para autoabastecerse energéticamente.

¿Qué es la energía hidráulica?

La generación a partir de una corriente de agua ha sido la fuente de energía limpia y renovable mas utilizada en el mundo, tanto para generar motriz y eléctrica.

En la mayoría de los casos la generación de energía eléctrica se produce con centrales a gran escala, las cuales utilizan presas y embalses de grandes proporciones, con los cuales se almacena una gran cantidad de agua para regular la generación a lo largo del año. Estas grandes centrales tienen la capacidad de almacenamiento. Existen embalses diarios, embalses estacionales para cubrir ciertos meses o embalses anuales que pretenden cubrir el año completo.

Por otro lado, los sistemas a pequeña escala, que generan hasta 5 MW, originan un menor impacto social y ambiental; y pueden contribuir a brindar el servicio de energía eléctrica en zonas sin cobertura de red de electrificación y/o fortalecer la red interconectada. Estos proyectos, generalmente son los que se denominan a “filo de agua”, lo que significa que no tienen embalses significativos, sino que únicamente desvían en forma temporal una parte del caudal de una corriente de agua utilizándose esta proporción para la generación de energía eléctrica.

Energía hidráulica e hidroeléctrica

La energía hidráulica es el aprovechamiento de la energía potencial que tiene el agua, que se genera por la diferencia de altura entre dos puntos (comúnmente llamado desnivel, salto o caída) y que se obtiene buscando una caída desde cierta altura hacia un nivel inferior, esta se transforma en energía mecánica o motriz y hace rotar un eje, el cual podría estar conectado a una rueda hidráulica o una turbina.

Esta energía se puede utilizar directamente para mover maquinas mecánicas, por ejemplo un aserradero, un molino o bien maquinaria para beneficios de café, azúcar y arroz, entre otros.

Pero también  se puede conectar la turbina a un generador eléctrico que transforma la energía mecánica en energía eléctrica, con la ventaja de trasladarla con mayor facilidad a través de alambres a los puntos de consumo y poder aplicarla en una gran variedad de equipos y usos productivos.

Por lo tanto, la cantidad de potencia y energía que se puede aprovechar de un río o una quebrada, esta en relación directa a la caída (altura o desnivel entre dos puntos) y la cantidad de agua que se utilizará (caudal).

Así, la primera aproximación para conocer el potencial de un probable  proyecto hidráulico es buscar la mayor caída o altura disponible dentro de los limites de terreno disponibles para el proyecto y de esta manera usar la cantidad mínima de agua que se requiera para satisfacer las necesidades de potencia y energía.

Un poco de historia

El uso de la energía hidráulica es muy antiguo y se tienen ejemplos de haber sido utilizada en la Antigua Grecia, donde empleaban ruedas hidráulicas para bombear agua.

Durante la Edad Media y el Renacimiento, se utilizaron ruedas de agua tanto de eje vertical como horizontal para la agricultura, minería, industria textil, forestal y en el transporte.

En el inicio del siglo XIX se instalo la primera turbina hidráulica este tipo de energía tubo mucha importancia para la Revolución Industrial, ya que impulso las industrias textiles, de cuero y los talleres de construcción de maquinas.

Aunque las máquinas de vapor ya estaban perfeccionadas para es época, el carbón, que era el mejor combustible, era muy escaso y la leña por su bajo poder calorífico, no era satisfactoria como combustible; por lo que la energía hidráulica ayudo al crecimiento de las nuevas ciudades industriales tanto en Europa como en América.

El aprovechamiento de la energía potencial del agua para la generación de energía eléctrica constituye hasta la fecha, uno de los mejores recursos renovables que se ha utilizado y además es autóctono.

En el año de 1881, se construyó en Inglaterra la primera planta hidroeléctrica en Godalming. La producción de energía hidroeléctrica a gran escala empezó en 1895 cuando se construyó una planta de 3.75 MW en la cataratas del Niágara, Estados Unidos.

En la actualidad, la generación de electricidad por medio de los aprovechamientos hidráulicos es una excelente vía para la generación de energía renovable de los países. En el caso específico de Guatemala, que es realmente “generadora de agua”, un país con condiciones climáticas y orográficas especiales para este tipo de aprovechamiento, nos brinda una solución tanto técnica como económica muy viable para resolver muchas de las necesidades en comunidades aisladas de la red nacional, así como el desarrollo energético a nivel nacional.

Otro punto muy importante, en lo que respecta a esta tecnología, es que se pueden implementar soluciones de pequeña escala, con tecnología ya probada y de muy fácil acceso en el país.

La generación eléctrica en Guatemala

Durante el periodo comprendido entre 1990 y 2020, se estima que el consumo energético global se incrementara en un 60% debido al crecimiento poblacional en la urbanización del planeta y por supuesto la expansión económica e industrial. El consumo de electricidad, la cual es considerada como la mas versátil de las energías, se incrementara incluso con una rapidez mucho mayor; según los escenarios mas conservadores, el crecimiento será del 70%. La mayor parte de este crecimiento se espera que ocurra en los países en desarrollo como Guatemala.

Tanto en el mundo como en Guatemala, las energías renovables tienen un enorme potencial para poder enfrentar y solventar este incremento continuo y constante de demanda energética.

Para el año 2008, Guatemala contaba con una capacidad instalada de 2,126.28 MW, de los cuales el 47 % corresponde a energías renovables (principalmente hidroelectricidad, cogeneración con bagazo de caña y geotermia). Con la tendencia actual, en un economía casi en recesión y con una población sin acceso a servicio de electricidad, equivalentes al 15% (1,800,000 habitantes), la proyección estimada para el 2020 sin los efectos de la eficiencia energética seria de una demanda de pico adicional de 1,400 MW. Para poder llevar a cabo esta instalación en potencia, se requiere una inversión de unos US$2,400 millones (haciendo una estimación de US$2 millones/MW instalado.

Guatemala tiene un gran potencial en recursos renovables con los que podría afrontar estos requerimientos energéticos.  Los potenciales calculados para el país en recursos naturales renovables son:

Hidroelectricidad:           5,000 a 7,000 MW aprox.

Geotermia:                     1000 a 2000 MW aprox.

Eólica:                            1000 a 7000 MW aprox.

Biomasa                          1000 Plus MW aprox.

Solar:                             miles de MW aprox.

Un buen porcentaje de estos 5,000 MW hidráulicos se pueden generar en las fincas cafetaleras.

Guía Técnica de Hidrogeneración

Para conocer más sobre el tema de hidrogeneración y aprovechar el recurso hídrico de su Unidad Productiva, puede adquirir la "Guía Técnica de Hidrogeneración" que se encuentra a la venta en las oficinas de Anacafé.

Para mayor información sobre la Guía de Hidrogeneración:

  • 2421-3700
  • Extensión 1068
     

 

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