La energía solar llega al sector de la maquinaria agrícola

OPINIÓN
La agricultura sostenible es posible
La energía solar llega al sector de la maquinaria agrícola
Mario Rosato
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Mario Rosato es ingeniero superior eléctrico-electrónico y ambiental, especializado en energías renovables en Italia.
Ha sido docente en la Facultad de Ingeniería de La Plata (Argentina). Es autor de un libro sobre energía eólica, titular
de varias patentes, y colabora con diversas ONGs en proyectos de desarrollo. Ha dirigido proyectos en Mozambique,
República Dominicana e Italia. Es miembro de la asociación Española de Comunicadores Científicos, AECC.
La agricultura moderna depende mucho de los
combustibles fósiles, sólo gracias a la potencia
mecánica de la maquinaria moderna es posible que
una minúscula fuerza laboral como son los granjeros
modernos produzca las cantidades industriales de
cereales, frutas y hortalizas que el mercado exige. Hoy
en día sería impensable querer volver al modelo
agrícola de inicios del S. XX, cuando el trabajo de los
campos se basaba exclusivamente en fuuerza muscular
animal y humana. Según un estudio reciente, un
vehículo eléctrico solar, el “Tractor Solar
Multipropósito”, comparado con un tractor
convencional podría evitar la emisión de 23.3 ton de
gases de efecto invernadero cada año. Este tipo de
tractores sería especialmente apto para el área del
Mediterráneo, y especialmente en España, debido al
elevado número de horas de sol disponibles.
Todos sabemos que los tractores y otras maquinarias
agrícolas tienen en su mayoría motores Diesel, por lo
que no solo contribuyen al calentamiento global por
sus emisiones de CO2, sino también a la contaminación
de suelos debido a pérdidas de aceite. La mejor
solución sería poder contar con vehículos eléctricos
accionados por un banco de baterías montado a bordo,
que resultaría de simple fabricación, comparativamente
barato, libre de emisiones de CO2, y cuya tecnología ya
existe y no requiere mayores desarrollos. Recordemos
que el primer vehículo en la Historia que superó los
100 km/h fue precisamente el bautizado como Jamais
Contente construido por el ingeniero belga Jenatzy en
1899 se basaba precisamente en dicho concepto (para
los interesados en la historia de los vehículos eléctricos,
recomendamos el siguiente link http://www.ecoches.
es/index.php?a=news/cochelectrico.html
Un grupo de investigadores italianos, españoles,
polacos, ingleses, marroquíes, libaneses y jordanos,
dirigidos por los prof. Ugo Barci y Dr. Toufic El Asmar,
financiados por la UE dentro del proyecto FP6 RAMseS
Project1, ha producido un sistema energético completo
pensado para tareas agrícolas. El nombre es el
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acrónimo de Renewable Agricultural Multipurpose Systems
for farmers, que no cuadra del todo, pero que en realidad
recuerda el nombre de un faraón, cuya traducción sería “El
hijo de Ra”, el Dios Sol de los antiguos egipcios.
El sistema RAMseS consiste en un banco de módulos
fotovoltaicos, los cuales proveen la energía de base para
cargar las baterías del tractor, de un banco de baterías que
alimenta la vivienda del granjero y permiten la venta del
excedente a la red, y un tractor eléctrico multipropósito
accionado mediante baterías, que posee la misma capacidad
de trabajo que un tractor Diesel de 40 HP. La energía
acumulada en las baterías del tractor puede usarse también
para alimentar la vivienda del granjero en caso de
emergencia. De este modo la granja es prácticamente
autosuficiente en términos energéticos.
El tractor está concebido como un pequeño camión
ligero que lleva montadas a bordo dieciséis baterías del tipo
ácido-plomo, que alimentan un motor eléctrico de 12 kW
de potencia para suministrar tracción a las 4 ruedas y otro
motor igual que acciona un sistema hidráulico para los
accesorios típicos de los tractores. Las baterías se cargan
mediante los módulos fotovoltaicos, que entregan un
potencia pico de 10 kW. El vehículo puede transportar una
carga de hasta 1 ton. Está pensado para poder acoplarle
equipamiento agrícola para riego, rociador de pesticidas,
cosechadora… Su velocidad máxima es de 45 km/h en
caminos asfaltados, con una autonomía de 70 a 80 km. No
es suficientemente potente como para tareas de arado
profundo, pero su más importante característica para las
actividades de horticultura y floricultura es que, al no emitir
gases de combustión, se puede trabajar con él dentro de
invernaderos.
Al realizar un análisis de ciclo de vida (LCA, Life Cycle
Analysis, es una metodología muy utilizada para la
evaluación de la sostenibilidad de proyectos) los
investigadores compararon el impacto ambiental del
vehículo RAMseS con el de un tractor ligero equivalente
(29,5 HP) con motor Diesel. Es interesante notar la
diferencia de potencia nominal entre los dos: en un tractor
Diesel la mitad de la potencia entregada por el motor se
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pierde en rozamientos en los engranajes de la transmisión,
del sistema hidráulico, etc. Por eso el tractor eléctrico, con
su motor directamente acoplado a las ruedas, ofrece las
mismas prestaciones con la mitad de potencia. La
metodología de evaluación consiste en agrupar todos los
gases de efecto invernadero emitidos por el motor Diesel y
expresar las emisiones en equivalente de CO2. Se
consideraron además las emisiones de metales pesados,
polvos finos y otros contaminantes.
Los resultados sugieren que el sistema RAMseS emitirá
57,16 ton equivalentes de CO2 durante una vida útil
estimada en 30 años (en la práctica, las emisiones de CO2
que comporta su fabricación). Por su parte, el tractor Diesel
emitiría 757 ton durante el mismo período. El vehículo
eléctrico resultó además más limpio, ya que produce 2,6
veces menos contaminantes de los otros tipos arriba
enunciados. Su único problema por ahora es el plomo de las
baterías. Globalmente, el 73% de todas las emisiones del
sistema RAMseS se deben a las baterías, que representan
unas 20 ton de plomo que debe ser reciclado al final de su
vida útil. En realidad las emisiones son las causadas por el
proceso de reciclaje en sí, el RAMSES no emite plomo
durante su vida útil. De todos modos, para recortar las
emisiones y reducir el impacto sobre la salud y el ambiente,
es necesario investigar aún cómo mejorar la tecnología de
los acumuladores. Las baterías actuales de plomo son poca
cosa mejores que las que usó Jenatzy en 1899, si bien
fueron elegidas por tratarse de las más económicas
actualmente en comercio.
Visto desde un punto de vista monetario, el costo de la
contaminación ambiental producida por el tractor con
motor resultó 4,7 veces mayor que el del sistema RAMseS.
(49.361 euros comparados con 10.407 euros). Este cálculo se
basa en términos de:
1) Mortalidad y morbilidad humana.
2) Costos social y ambiental.
3) Muertes prematuras debido a la contaminación del aire.
Se ha montado un prototipo del sistema completo para
sus pruebas en un olivar en Líbano, donde la radiación solar
para los módulos fotovoltaicos es particularmente alta. Un
sistema de pruebas completamente desarrollado debería
analizar el funcionamiento de un cierto número de
vehículos en distintas localidades. Por ahora, para que el
Tractor Solar Multipropósito resultase más económico que
un tractor Diesel considerando una vida útil de 30 años, el
gasóleo debería costar 1,50 euros/litro. Sin embargo, la
posibilidad de almacenar la energía en red durante el día
para cargar el tractor durante la noche (cosa posible en
España pero no en Líbano), en vez de utilizar un banco de
baterías estacionarias como se ha hecho en el prototipo,
aumentará notablemente la economía del sistema hasta
hacerlo competitivo. El vehículo ha sido diseñado para
tareas agrícolas ligeras, en el estado actual de desarrollo no
puede competir con tractores pesados. El prototipo se
utiliza en Líbano en un olivar, trabaja de 2 a 4 horas la
mañana, se recarga durante las horas de mayor calor
cuando es imposible trabajar, y vuelve al olivar otras 2 o 4
horas al caer de la tarde. Es posible verlo en acción en el
siguiente link http://www.ec-ramses.org/index.
php?option=com_content&task=blogcategory&id=3&Itemi
d=62
Fotos: cortesía del Dr. Touffic El Asmar, Universidad de Florencia, Italia.
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