Renovables en invernaderos
Cuando hablamos de fuentes de energía alternativas, hablamos de fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles. En la actualidad, el abastecimiento energético se basa principalmente en la combustión de combustibles fósiles. El uso de energías alternativas tiene un doble objetivo en los invernaderos: por un lado, pretenden reducir los costes energéticos de los invernaderos y, por otro, reducir el impacto ambiental.
En esta línea, Neiker- Tecnalia ha puesto en marcha en Derio un invernadero climatizado con energías alternativas. En esta iniciativa, por primera vez se ha combinado una caldera de biomasa con paneles solares termodinámicos para la producción de un invernadero. Asimismo, la Diputación Foral de Gipuzkoa pondrá en marcha un invernadero que se calentará con energía geotérmica en el Parque Natural de Pagoeta en Aia.
Biomasa
En el invernadero de Derio tienen dos grandes retos. "Por un lado, queremos reducir los gastos, ya que el precio de los combustibles tradicionales es muy elevado, y por otro lado, queremos mejorar el rendimiento y la calidad de la cosecha. De esta manera, podremos ofrecer productos propios de una época del año", explica Patrick Riga, investigador de Neiker-Tecnalia.
Las calderas de biomasa utilizan como combustible madera y otros residuos orgánicos, generando una potencia de 400 kW --la mayor potencia utilizada hasta la fecha para la climatización de invernaderos.
"Son calderas ecológicas, es decir, funcionan con restos orgánicos como cáscaras de almendras, huesos de aceituna, pellet, serrín, etc.", añade. Desde los camiones se descarga la pellet a un silo. A continuación, mediante un mecanismo denominado sinfín de este silo, el horno se alimenta automáticamente con pellet. El calor que genera este horno puede calentar el agua a 80-90 grados centígrados, que calienta el aire del invernadero a través de varios conductos terrestres.
"La energía que se obtiene de estas calderas de biomasa es más económica que la que se obtiene de cualquier caldera alimentada con combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural o el propano", ha subrayado Riga. La tecnología también tiene mucho que decir. De hecho, hace unos años la eficiencia de las calderas era, como máximo, del 70%. Actualmente su eficiencia es del 90-95%. Han mejorado mucho.
Energía solar
En cuanto a los paneles solares termodinámicos, el agua no puede calentarse tanto como con la caldera, sino que se almacena a 45-50ºC. Esta agua se lleva desde varias tuberías de polietileno hasta los sustratos del invernadero. "En definitiva, el objetivo es calentar las raíces. Es decir, calentamos los pies a las plantas", dice Riga.
Los paneles solares termodinámicos trabajan en un circuito cerrado. El sistema consta de un compresor y un intercambiador de calor. Este sistema consiste en la incorporación de un gas a baja temperatura, es decir, en su fase líquida, y su dispersión a través del circuito de paneles solares termodinámicos. Al calentar la placa, este líquido se convierte en gas. A continuación, este gas vuelve al compresor. Allí el gas se comprime, vuelve a la fase líquida y se genera calor. Este calor pasa por el intercambiador de calor y el agua que se utilizará para calentar el invernadero se calienta. Se trata de un sistema de alta eficiencia energética, ya que por cada kW utilizado se generan entre 3 y 8 kW.
Asimismo, este sistema reduce considerablemente las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. Según Riga: "En un invernadero calentado con gasóleo se emiten a la atmósfera entre 28 y 77 toneladas de CO 2 por mil metros. Es mucho. Sin embargo, la utilización de placas termodinámicas permite evitar la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera si se utiliza energía eléctrica limpia".
Combinando ambos tipos de energía consiguen calentar el agua y templar los invernaderos. De esta forma se consigue una temperatura óptima dentro del invernadero. Se obtienen las condiciones que tendrían las plantas en su época natural de producción y que pueden dar sus frutos continuamente.
Además, reduciendo el gasto en consumo y teniendo disponible la cosecha de una temporada a lo largo de todo el año, disminuye considerablemente el precio del producto final. Es más, este sistema puede ofrecer la posibilidad de competir con productos importados del exterior, aunque no sea la época adecuada para esa cosecha.
"De momento en este invernadero de Derio producimos tomates y pimientos a lo largo de todo el año y a partir de ahora decidiremos qué productos se fabrican", dice Riga. "Actualmente se está trabajando en la combinación de diferentes fuentes de energía alternativas con el objetivo de obtener el mejor resultado. Por lo tanto, todavía no puedo decir que un tipo de energía sea mejor que el otro. De hecho, a la hora de elegir el tipo de energía más adecuado hay que tener en cuenta los objetivos de la empresa agraria y su ubicación. Por ejemplo, en los países soleados, sin duda, las placas solares son una gran oportunidad", ha subrayado.
El calor de la tierra
El invernadero que la Diputación Foral de Gipuzkoa ha construido recientemente en el Parque Natural de Pagoeta en Aia, será calentado con energía geotérmica. En este invernadero crecerán plantas ornamentales. Para ello quieren que la temperatura mínima del invernadero sea de 5 ºC. Hay que tener en cuenta que en estos parajes las temperaturas invernales son también de -5º C.
Este sistema extrae energía del suelo. La energía se transforma en calor y se transfiere al acumulador. De esta forma, aproximadamente el 75% de la energía necesaria se obtendrá del calor del suelo. "Tres cuartas partes de la energía se obtendrán del suelo, aproximadamente. El resto se recogerá en una red eléctrica", explica Iñaki Puga, técnico de Desarrollo Sostenible de la Diputación Foral de Gipuzkoa.
Por tanto, la bomba de calor geotérmica toma del suelo gran parte de la energía necesaria para calentar el invernadero. Para calentar el invernadero se utilizará el calor extraído del suelo y el trabajo mecánico realizado por el compresor del sistema. Así, al absorber 10.600 W de consumo eléctrico desde la red, este sistema ofrece al invernadero 45.900 W de calor útil.
El sistema presenta un alto coeficiente de rendimiento (COP) de 4,4. El coeficiente de rendimiento de los sistemas más potentes es de 7. Además, debido a que los cambios de temperatura que sufre el suelo a lo largo del año no son muy elevados, la instalación trabaja de forma continua a un rendimiento óptimo. "Estamos retocando de última hora y esperamos que este mes o febrero estén en marcha", añade Puga.
La biomasa, los paneles solares termodinámicos y la energía geotérmica son fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, que junto con otros muchos deben ayudar a superar la dependencia de los combustibles fósiles.
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