Jueves, 27 Abril 2023 08:19

Diseñan una aplicación para adecuar las instalaciones fotovoltaicas a las necesidades de riego en África

Escrito por UCC+i
Imagen del caso de estudio en el Sahel Imagen del caso de estudio en el Sahel

El Departamento de Agronomía de la UCO participa en el desarrollo de una herramienta informática sencilla que permite adecuar las dimensiones de los paneles fotovoltaicos para riego solar en zonas rurales de Senegal

El riego solar es una alternativa sostenible en la que, mediante el uso de paneles fotovoltaicos para obtener la energía que alimente el sistema de riego, se consigue reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y hacer frente a los altos costes de la energía. En el caso de zonas rurales y regiones en desarrollo como las del África subsahariana, que están desconectadas de la red eléctrica, esta estrategia permite sustituir los generadores diesel que implican alta contaminación y altos costos de combustible.

La principal problemática en regiones en desarrollo de África es el alto coste de este sistema, ya que la importación de las tecnologías hace aumentar aún más los costes de la misma. Por eso, adaptar la instalación fotovoltaica a las necesidades reales de riego de los cultivos evita un coste innecesario que, en muchos casos, es imposible asumir.

Para solventar este problema, los investigadores de la Unidad de Excelencia – Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba (DAUCO) Juan Antonio Rodríguez y Aida Mérida han desarrollado, junto a la investigadora Aminata Sarr de International Institute for Water and Environmental Engineering (Burkina Faso) y en colaboración con el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS – CSIC) una sencilla aplicación informática que permite dimensionar los sistemas de riego solar de forma óptima, adaptándolos a las necesidades de estas zonas de África subsahariana.

La aplicación ODSIS (Optimal Design of Solar Irrigation System) “está compuesta por tres módulos. Uno de ellos dimensiona las placas solares considerando las necesidades de los cultivos y los sistemas de riego (que allí son goteo o riego manual) y la hidráulica del sistema, y de ahí saca el tamaño que podría ser óptimo para suministrar esa cantidad de agua” explica el investigador Juan Antonio Rodríguez. “En los otros dos módulos se analiza la inversión, que allí es un factor bastante limitante, y el impacto medioambiental, cuántas emisiones se reducen”, continúa la investigadora Aida Mérida.

Para el caso de estudio senegalés en el que se aplicó la herramienta, caracterizado por pequeñas parcelas con riego por goteo o riego manual, se obtuvieron, además del factor de multiplicación que determina el tamaño de las placas, datos como una tasa de retorno de la inversión entre 5 y 8 años y una reducción de casi 30 toneladas de C02 equivalente. Estos resultados mostraron quela herramienta se puede utilizar para estimar el tamaño óptimo de un sistema de riego solar eficiente, proporcionando resultados interesantes para el agricultor en relación con los beneficios económicos y ambientales de la energía fotovoltaica.

La herramienta está formada por una serie de hojas de cálculo en las que el usuario solo tiene que rellenar una serie de datos de entrada y obtiene como resultado el dimensionamiento de la pequeña planta fotovoltaica y su coste.

Mientras que en España, la investigación en riego solar ha avanzado hasta el punto en el que desde DAUCO se llevan a cabo investigaciones con plantas solares a mayor escala, como la de la comunidad de regantes del Valle Inferior del Guadalquivir, de hasta 6 megavatios, en estos países el trabajo es a una escala más pequeña, de parcela pequeña con acuíferos a poca profundidad.

En el futuro, la realización de más estudios podría aumentar el rendimiento de los sistemas de riego solar para ayudar a los agricultores, especialmente en las zonas rurales de la zona del Sahel, a mejorar su nivel de vida. Además, habría que trabajar la línea del control y la formación para evitar la sobreexplotación de los acuíferos una vez que la energía sea más barata y el agua, por tanto, más accesible.

Sarr, A.; Mérida-García, A.; Diop, L.; Mateos, L.; Lamaddalena, N.; Rodríguez-Díaz, J.A. Decision Support Tool for the Optimal Sizing of Solar Irrigation Systems. Processes 2023, 11, 942. https://doi.org/10.3390/pr11030942 

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