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El sol como fuente de energía en la agricultura de regadío

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Sobre el blog

Manuel Martín Arroyo
Ingeniero de Montes e Ingeniero Técnico Agrícola, experto en ingeniería hidráulica, riego de precisión, energías renovables y sostenibilidad.
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  • sol como fuente energía agricultura regadío

La FAO, en el informe “El Futuro de la alimentación y la agricultura. Tendencias y desafíos” publicado en 2017, marca los desafíos a los que debemos dar respuesta en los próximos años, entre los que destaca el uso de energías renovables en la agricultura como alternativa a las energías convencionales para hacer frente al cambio climático y contribuir de esta forma a la producción de alimentos de una forma más sostenible. La respuesta a este gran reto está en la naturaleza: Utilizar el sol como fuente de energía en la agricultura de regadío a través de la energía solar fotovoltaica, que consiste en la transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica.

El empleo de fuentes de energías convencionales ha contribuido a que la agricultura haya crecido más del triple desde 1969 hasta este momento, viéndose sometidas tanto la agricultura como la alimentación a un marcado proceso de industrialización y globalización.

En las 325,1 millones de hectáreas existentes de regadío a nivel mundial, se utiliza el riego por gravedad como método de riego en el 94% de la superficie regada y el riego por aspersión o goteo en el 6% restante de superficie. En España, el 70% de las 3,4 millones de hectáreas de regadío existentes se riega por aspersión o goteo y el 30% restante por gravedad.

Entre los muchos cambios que se producirán en los próximos años en la agricultura de regadío a nivel mundial, destaca el previsible cambio de sistemas de riego por gravedad a sistemas de riego por aspersión o goteo, es decir, de sistemas de riego que no necesitan energía para su funcionamiento a sistemas de riego que si la necesitan, esto es lo que ha sucedido en España en los últimos años tras la modernización de regadíos. Entre las ventajas de este cambio de método de riego destaca el aumento de la eficiencia hídrica, sin embargo, entre las desventajas de pasar de sistemas de riego por gravedad a sistemas de riego a presión destaca la necesidad de emplear sistemas de bombeo en la mayoría de los casos, aumentándose el consumo energético en el regadío. Además, en el caso particular de España las tarifas eléctricas han subido, lo que ha provocado que los costes energéticos en el regadío se hayan disparado, produciéndose una pérdida de rentabilidad. Por otra parte, en regiones aisladas y/o remotas donde no se cuenta con infraestructuras de red eléctrica y donde el único recurso existente es el agua subterránea, se hace difícil acceder a ella, tanto para su empleo en agricultura y ganadería como para el consumo humano, empleándose grupos electrógenos para producir electricidad, lo que resulta un método caro y contaminante de producir energía, dificultándose el desarrollo de estas regiones.

Además de para el riego, se hace necesario el empleo de energía por parte de la maquinaria agrícola en prácticamente todas las fases que comprende el desarrollo de los cultivos tanto de la agricultura de regadío como de la agricultura de secano (laboreo, fertilización, recolección y transporte). Es de destacar también el consumo energético que se produce en las industrias de transformación de los productos agrícolas.

Para dar solución a los problemas planteados anteriormente aparece el empleo de energías renovables en la agricultura de regadío, especialmente de interés es su empleo como fuente de energía para los sistemas de bombeo. Existen varios tipos de energías renovables que pueden ser utilizadas en los sistemas de bombeo como alternativa a las energías convencionales, sin embargo, en España debido a la situación geográfica donde nos encontramos, es la energía solar fotovoltaica la que mayores beneficios tiene para su utilización, debido principalmente a que las curvas de generación y de consumo energético se adaptan bastante bien (depende de la situación geográfica y tipo de cultivo), siendo las épocas de mayor radiación solar a la vez las de mayores necesidades de riego.

El riego con energía solar fotovoltaica se presenta como solución al reto planteado por la FAO de hacer frente al cambio climático mediante el empleo de energías renovables, disminuyendo la emisión de gases de efecto invernadero e incrementándose la sostenibilidad de los alimentos producidos, siendo también la solución al actual problema de perdida de rentabilidad que sufre la agricultura de regadío debido al incremento de los costes energéticos.

El riego con energía solar fotovoltaica consiste en bombear agua de pozos, balsas, ríos, o cualquier otro sistema de almacenamiento de agua, utilizando como energía la radiación solar, que se transforma mediante módulos fotovoltaicos en la energía eléctrica con la que funcionan las bombas. La energía solar fotovoltaica aunque es aplicable a cualquier bombeo y para el riego de cualquier tipo de cultivo, su empleo se adapta de forma diferente según el tipo de bombeo existente y del tipo de cultivo a regar, haciéndose necesario la incorporación de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) para sincronizar la disponibilidad energética con las necesidades de riego mediante un sistema de control avanzado (Riego Solar Inteligente), adaptando los tiempos de riego requeridos en los diferentes sectores de riego a la irradiancia disponible. Las instalaciones pueden ser completamente aisladas (no hay conexión a red) o híbridas (con apoyo a la red eléctrica). Además, podemos incorporar equipos de monitorización del riego, realizando de esta forma una gestión optima del agua y la energía.

Los principales beneficios del empleo de la energía solar fotovoltaica en el riego es la disminución drástica de los costes energéticos, lo que se traduce en un incremento de rentabilidad de la actividad, la mejora de la eficiencia energética y el aumento de la sostenibilidad de los cultivos. Es de especial interés su empleo en regiones aisladas y/o remotas donde no se cuente con infraestructuras de red eléctrica.

Estas soluciones son ya una realidad y su crecimiento será exponencial en los próximos años, no solo en el riego, sino también en su empleo como fuente de energía en la maquinaria agrícola y en las industrias de transformación.

El futuro de la agricultura de regadío a nivel mundial depende, en buena parte, del empleo de energías renovables como alternativa a las energías convencionales, de esta manera se incrementa la rentabilidad de las explotaciones y se minimiza el impacto ambiental de la actividad al disminuir los gases de efecto invernadero.

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