En el medio rural la energía renovable responde a la demanda energética sin depender de combustibles fósiles, menos disponibles y más costosos.
El uso eficaz de la biomasa resulta fundamental para mejorar la eficiencia y las condiciones de vida de las familias campesinas.
Foto: Cortesía de Biomas Cuba
Las fuentes renovables de energía se basan en la utilización de recursos naturales capaces de renovarse ilimitadamente, como la energía del sol, el viento, el agua o la biomasa vegetal o animal.
No dependen de combustibles fósiles y no generan contaminantes.
Su uso a partir de tecnologías apropiadas, son una de las alternativas para fomentar una agricultura resiliente que dependa de los recursos localmente disponibles, y en este contexto la biomasa juega un rol fundamental, ya que es uno de los recursos con alta disponibilidad en los sistemas agrícolas y que puede ser utilizada para producir energía, mediante la combustión o procesos de fermentación.
Pero el manejo y uso de las Fuentes Renovables de Energía (FRE) no debe verse como simple sustitución ante fuentes convencionales, sino como una proyección estratégica para la autonomía y resiliencia de los sistemas socioecológicos.»
En el contexto de la agricultura familiar hacer un uso eficaz de la biomasa resulta fundamental para mejorar la eficiencia y las condiciones de vida de las familias campesinas, ya que permite establecer ciclos cerrados de producción, servicios y nutrientes y fortalecer una cultura tecnológica en la contextualización de diversas tecnologías para el logro de la soberanía alimentaria y energética.
Pero el manejo y uso de las Fuentes Renovables de Energía (FRE) no debe verse como simple sustitución ante fuentes convencionales, sino como una proyección estratégica para la autonomía y resiliencia de los sistemas socioecológicos.
Ellas contribuyen directamente a tener la capacidad de llevar a cabo cambios adaptativos y transformaciones para sobreponerse a perturbaciones de todo tipo y mantener una producción agrícola en armonía con la cultura, la organización social, la satisfacción de necesidades y la capacidad de los ecosistemas.
El uso del biogás y la gasificación de biomasa son alternativas que permiten convertir los residuos en nuevos productos, en este caso combustibles gaseosos para realizar diferentes labores o servicios en las fincas, como son la cocción de alimentos, la generación de electricidad y potencia, y la refrigeración.
Estos procesos generan a su vez otros residuos que pueden ser utilizados como fuente de nutrientes para fertilizar cultivos y recuperar suelos degradados.
A modo de ejemplo, al medirse el impacto económico de la producción de una vaca lechera al agregarle valor a su estiércol en la conversión de biogás y biofertilizantes (una tonelada de fertilizante en Cuba se paga a 900 USD) se destaca que los ingresos se duplican en un año (Ver infográfico) y podrían superar esta cifra si se les pone valor económico a los gases de efecto invernadero dejados de emitir al medio ambiente y a los beneficios de los suelos y cultivos al ser fertilizados de manera orgánica.
El proyecto Biomas-Cuba
La iniciativa internacional “La biomasa como fuente renovable de energía para el medio rural (Biomas-Cuba)” se ejecutó entre noviembre de 2008 y julio de 2022, en tres fases, financiado por la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación, y liderado por la Estación Experimental Indio Hatuey.
Este proyecto en sus tres fases ha logrado articular una red de actores para contribuir al uso de la biomasa como fuente renovable de energía en el entorno rural, mejorar los medios de vida en comunidades campesinas, y lograr sistemas socioecológicos resilientes para la mitigación y adaptación al cambio climático, la soberanía y seguridad alimentaria y la sostenibilidad energética.
Ha promovido modelos para la producción integrada de alimentos y la generación de energía a partir de fuentes renovables, asociados principalmente al fomento de fincas y organizaciones agroenergéticas para la producción y uso de biogás y bioabonos, principalmente mediante biodigestores de cúpula fija y de laguna cubierta y la gasificación de biomasa para generar electricidad y calor.
Las viviendas que poseen biodigestores han reducido el consumo de electricidad entre un 40 y 70%. La agricultora Mayra Rojas asegura que el biodigestor de cúpula fija tipo chino, instalado en el patio de su vivienda, en Candelaria, en el occidente de Cuba, se ha vuelto parte de su cotidianeidad y puntal del mejoramiento de su calidad de vida y la de su familia. Foto: Jorge Luis Baños_IPS
Asimimo, en la contextualización de prácticas y principios agroecológicos, así como en el sistema agroindustrial para la producción de biodiésel y co-productos a partir de la Jatropha Curcas.
Conocida popularmente en Cuba como Piñón de leche, la Jatropha Curcas es una planta oleaginosa, rica en aceites de alto valor biológico, muy usada como poste vivo en cercas del oriente cubano.
Biomas Cuba contribuyó con la construcción de 142 biodigestores: 134 de cúpula fija, 2 cúpulas móvil, 4 tubulares sintéticos y 2 de laguna cubierta, con una producción de biogás de 1 430 652,4 m3/año, que benefician a 1 159 familias y 5 417 personas.
Las viviendas que poseen biodigestores han reducido el consumo de electricidad entre un 40 y 70%, en función de la capacidad de digestión y los equipos de consumo que poseen, lo cual es un resultado muy alentador y que indica la necesidad de utilizar todo el potencial disponible para el uso del biogás.
Esto demuestra usos que aún en Cuba no son frecuentes e incluso son novedosos, como la refrigeración por absorción con biogás como energía de uso, así como ollas, cocinas, fogones, calentadores de agua, lámparas y generadores eléctricos de pequeño y mediano porte, todos a biogás, que han mejorado los niveles de vida de familias y comunidades rurales.
Redes de distribución
Existen fincas cuyos biodigestores tienen un diseño para mayor volumen de digestión, al estar insertadas en convenios porcinos y tener mayor cantidad de excretas como alimento para estas plantas, por lo que el proyecto concibió la estrategia de fomentar redes de distribución de biogás en diferentes asentamientos y hacer un uso óptimo de todo el potencial disponible.
En el municipio Cabaiguán, con el acompañamiento de especialistas de alto nivel, se implementan sistemas de suministro de biogás para la incorporación de un nuevo servicio energético descentralizado en comunidades rurales con gran apropiación social y la diversificación de la matriz energética municipal, combinando la asimilación de tecnologías y la innovación (tecnológica y social), asociadas a la búsqueda de soluciones con el empleo de recursos locales.
Los sistemas se clasifican según el número de viviendas servidas: pequeña escala (hasta 50), mediana escala (hasta 150) y gran escala (más de 150). Estas redes de distribución de biogás cuentan con un nuevo diseño de biodigestor llamado Valex, que permite obtener la presión necesaria para trasladar el biogás sin utilizar compresores o sopladores.
Valex proviene del nombre de dos especialistas de Biomas que en el municipio de Cabaiguán fueron los principales autores de las redes de distribución: Valentina Savrán y Alexander López.
En la comunidad El Colorado se implementó el primer sistema de suministro de biogás, que proviene de dos biodigestores del Centro Porcino aledaño a la comunidad. Este sistema tiene una red de distribución con una longitud de 2,6 kilómetros, que permite beneficiar a 40 viviendas (60% del total) y el comedor del Centro Porcino.
En la actualidad han sido creadas ocho redes de distribución de biogás en viviendas rurales en Cabaiguán, que benefician a 524 personas en 112 viviendas.
Más allá de la escala de la agricultura familiar, con biodigestores de mayor complejidad en grandes centros porcinos, Biomás facilitó la construcción de un biodigestor de laguna cubierta “Martí II”, de 4200 m3 de capacidad de digestión y que genera 120 kWh de electricidad a partir del uso de la excreta porcina en esta instalación, quedando como valor agregado del proceso, grandes volúmenes de materia orgánica para fertilizar campos de cultivos aledaños al lugar.
Biocombustibles líquidos
Se ha demostrado que el biodiésel reduce las emisiones de dióxido de carbono en un 70% comparado con el diésel en el proceso de combustión. Cuba produce pequeñas cantidades de biodiesel obtenido a partir de un arbusto no comestible conocido popularmente como Piñón Botija. Foto: Jorge Luis Baños_IPS
En otro orden, la producción de biocombustibles líquidos puede lograrse principalmente a partir de plantas oleaginosas sobre todo no comestibles, para contribuir así con la seguridad energética local.
Establecer cultivos oleaginosos, como la Jatropha curcas, intercalados con cultivos o sembrados en franjas dentro de las fincas, puede contribuir con la creación de un modelo de seguridad energética, lo que significa destinar un porcentaje no mayor del 20% de la tierra para producir los combustibles líquidos necesarios para poder dar atención a los cultivos en el 100% de la tierra disponible.
El enfoque es hacerlo como un modelo a escala que permita la pequeña industria rural no compleja y manejada a nivel de cooperativa o empresa que le contribuya con todo o parte del combustible que se requiere para desarrollar todas las labores inherentes a los cultivos.
En este sentido Biomas contribuyó con la instalación de dos plantas de producción de biodiésel y coproductos y una para el beneficio, procesamiento y extracción de aceite, a partir del fruto de la Jatropha curcas en Guantánamo, Media Luna y Calixto García respectivamente.
Ha promovido la siembra de 439,5 hectáreas (ha) de Jatropha curcas, asociada a cultivos alimenticios que ocupan el 70% del área, y ha asesorado la plantación de otras 153 ha por el proyecto Bioenergía en Manatí y Yaguajay, así como 20 ha del proyecto Agroenergía en Martí.Aunque hasta el presente los resultados en el rendimiento productivo de frutos son bajos, se ha demostrado que el biodiesel reduce las emisiones de dióxido de carbono en un 70% comparado con el diésel en el proceso de combustión.
También se desarrollan y/o se utilizan más de 30 coproductos, tales como: la torta del prensado como nematicida, el aceite para formulaciones de insecticidas, lubricantes para motores de dos tiempos y de motosierras forestales; biograsas de usos industriales; champú para humanos; pomada dermatológica (anti sarna); loción anti-inflamatoria; repelente para mascotas; detergente fenolado, grasa sólida para cabello; jabón para lavar y de tocador, detergentes y geles, entre otros que han generado nuevas ofertas de productos, beneficios económicos y nuevos empleos a comunidades rurales aledañas a las plantaciones de cultivos y plantas de biodiésel.
El proyecto permitió instalar en fincas campesinas, centros de investigaciones e industrias 52 pequeñas plantas de bioabonos y bioproductos inoculados con microorganismos para la nutrición y salud animal, de las plantas, el control de plagas y la sustitución de productos químico sintéticos.
De esta forma durante la ejecución de Biomas fueron producidos 1 505 354,4 toneladas de bioabonos (sólidos y líquidos) y biochar: Matanzas (1 086 547,6 t), Las Tunas (101 614,8 t), Sancti Spíritus (260 192 t) y Holguín (57 000 t); a estos valores contribuyen los lodos de los biodigestores, producción de compost y humus de lombriz que se usan en diferentes plantaciones y favorecen la recuperación y el mantenimiento de los suelos, respetando los ciclos naturales de la vida en él.
Estufas eficientes
Unas 100.000 familias, mayormente rurales, usan aún leña para cocinar alimentos y otros usos domésticos. Foto: Jorge Luis Baños_IPS
Por su parte, la utilización de leña y residuos para generar energía y usarse principalmente en diferentes fogones para la elaboración de alimentos en el campo, es una tradición en las fincas campesinas, aunque, en muchos contextos, desagradables para las mujeres, por tener diseños que agreden la piel y los ojos por el calor, el humo y el hollín, siendo prácticamente un símbolo de pobreza que se cocine de esta forma.
Sin embargo, existen prototipos de estufas eficientes que permiten no solo la reducción en el consumo de leña, sino que también reducen el tiempo que se invierte en conseguirla, disminuye la deforestación y se mitigan emisiones de gases de efecto invernadero. Además, puede utilizarse como fuente de energía para distintas aplicaciones, como en el caso del fogón de leña en la Finca del Medio que ha resultado como parte de la experimentación e innovación campesina y permite, con muy poca madera proveniente fundamentalmente de podas, realizar todas las labores de cocción, deshidratación de frutas y condimentos, horneado, calentamiento de agua, entre otros usos múltiples que producenun impacto social positivo sobre la familia, debido a que, además de las utilidades nombradas, no contamina la cocina con humo ni mancha las manos de las personas vinculadas a su manejo.
También cambia la perspectiva de una cocina anteriormente para nada inspiradora, hacia el aprecio y satisfacción de estos prototipos, por su multiplicidad y operatividad, con la posibilidad de replicarse en otras fincas y contextos por su utilidad e impacto positivo para la vida rural.
Otros usos de la madera de forma directa pueden ser a partir de gasificadores, que pueden utilizarse para diversos usos, como secar productos agrícolas, calefaccionar ambientes, cocinar alimentos y generar potencia mecánica por medio de motores de combustión interna, destacándose respecto a los procesos de combustión tradicional en su economía y eficiencia.
Es una tecnología que puede generar un mejoramiento en la calidad de los alimentos para la salud humana y animal, mayor sencillez en operaciones de secado o cocción, disminuir el trabajo de familias o trabajadores y reducir significativamente el consumo de leña.
Más resultados
La biomasa que queda como desecho de la producción puede convertirse en materia prima para la obtención de múltiples derivados, incluida la energía. Foto: Archivo IPS
El proyecto Biomas promovió un Programa Nacional de Gasificación de Biomasa, con la instalación de gasificadores industriales en el aserradero El Brujo (Santiago de Cuba) e Indio Hatuey (Perico), para la generación de electricidad, así como en el secadero de arroz de Amarillas (Calimete), que permite sustituir todo el diésel para el secado del grano (700 L de diésel diarios, durante la campaña) a partir del uso de la cascarilla del arroz.
Anteriormente, la cascarilla del arroz era desaprovechada y constituía un material contaminante, mientras hoy es convertida en energía y como subproducto se obtiene biochar (carbón vegetal) para la fertilización de diferentes cultivos.
Además, contribuyó a diseñar y está disponible un proyecto para la construcción de gasificadores cubanos de pequeña y mediana escala, los cuales pueden tener un impacto significativo para reciclar residuos lignocelulósicos y producir energía para el medio rural.
Estos son algunos ejemplos del impacto que pueden tener diferentes tecnologías apropiadas para mejorar medios de vida en el campo y fomentar una agricultura familiar sobre bases resilientes a partir del aprovechamiento de los recursos endógenos.
Dificultades
Sin embargo, hay que reconocer que la apropiación, validación y experimentación campesina en la transferencia de estas tecnologías han sido en pocos escenarios y gracias a la colaboración en recursos, procesos de capacitación, acciones de intervención, intercambios, etc., que ha facilitado el trabajo de un grupo de especialistas y familias campesinas a partir de la colaboración internacional con proyectos concretos.
Por lo general, en las fincas cubanas el aprovechamiento de la biomasa y otras FRE es mínimo y ese potencial se está desperdiciando.
A ello contribuyen la ausencia en el entorno local de especialistas en servicios de instalación o reparación tecnológica, la inexistencia en el mercado nacional de tecnologías apropiadas y recursos para su instalación, puesta en marcha y mantenimiento, así como los altos costos de adquisición de aquellos recursos que se comercializan en el país.
Todo esto imposibilita el acceso de las familias campesinas a nuevas formas de vida sostenible y la adopción de buenas prácticas para una agricultura resiliente.
Se considera deben concretarse políticas públicas que se centren en la realidad objetiva de las necesidades y aspiraciones del campo para modos de vida sostenible que hagan un uso eficiente de lo disponible localmente.
Se debe tener en cuenta, por ejemplo, la existencia de un mercado de insumos y recursos donde las familias campesinas puedan tener acceso físico y económico para adquirir lo que necesiten a precios justos, incluso con posibilidades para acceder a créditos blandos y de realizar importaciones directas de infraestructuras de calidad que existen en el mercado internacional a precios asequibles.
Programas y fondos que incentiven el arraigo de familias en sus fincas y la contextualización, validación y extensión de innovaciones y tecnologías apropiadas; acceso a servicios de asistencia técnica y de extensión rural, promoviendo el diálogo de saberes; así como un enfoque para escalar principios extrapolables que emergen de buenas prácticasy modelos agroenergéticos ya consolidados en fincas del país.
Es posible en el medio rural introducir otras tecnologías como los bombeos fotovoltaicos, los molinos de viento, los pequeños aerogeneradores y las picoturbinas, todas con diferentes propósitos, pero con el único fin de lograr un modelo de soberanía energética para contribuir así con la creación de modos de vida sostenible en el medio rural cubano.
Biomas Cuba contribuyó a validar el potencial de la agricultura familiar sobre bases agroecológicas para el logro de las soberanías alimentaria, tecnológica y energética con alta eficiencia económica en las fincas y un importante apoyo en los sistemas alimentarios locales.
Con el apoyo a fincas familiares para su transición agroenergética sobre bases agroecológicas, a partir de procesos de capacitación y contextualización de tecnologías apropiadas se empodera la experimentación e innovación campesina, incluso con herramientas de trabajo novedosas diseñadas e implementadas por las propias familias para la producción y conservación de alimentos para el autoconsumo y el mercado, de manera diversificada, conservando la biodiversidad local y regional.
La eficiencia energética en estas fincas es superior a los tres Megajoules de energía producida por cada Megajoule de energía consumida. Existen fincas que llegan a producir hasta 12 veces más de la energía consumida y producen como promedio siete toneladas de alimentos por ha al año, capaces de alimentar a ocho personas por ha al año en proteína y energía.
El megajoule es una unidad de energía, trabajo y calor que se ha usado en muchas investigaciones para determinar la eficiencia energética. En el caso de una finca familiar la eficiencia energética es resultado de la comparación entre la energía derivada de toda la producción de alimentos, de fertilizantes, la mano de obra y fuerza animal autogestionada con los recursos de la finca versus la energía resultante de la importación de insumos y recursos al sistema.
En los diferentes territorios rurales se destacan como fincas líderes en procesos de innovación, las cuales se vinculan con centros de investigaciones, universidades y espacios de concertación a través de plataformas municipales.
El logro de acciones integradas y políticas públicas para la comprensión y fomento de los nexos entre la cultura campesina y la resiliencia socioecológica, requiere de estrategias multisectoriales y con un perfil amplio, que permitan sensibilizar e incentivar a la población en su conjunto, sobre la pertinencia de preservar y fomentar la agricultura familiar agroenergética.(2022)
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