Estudian una tecnología que podría ahorrar un 12% de la energía en sistemas de riego a presión

La agricultura de regadío no solo exige una gran demanda de agua sino también un importante consumo energético que, además de afectar al medio ambiente, supone una importante carga económica para el sector agrícola. Según un estudio en el que participa grupo de investigación adscrito al ceiA3 "Hidráulica y riegos | AGR-228" de la Universidad de Córdoba y el Trinity College de Dublín, la recuperación de energía en las redes de distribución de agua de riego podría suponer un ahorro energético anual del 12,8%.

Estos han sido los datos obtenidos a partir de un modelo de predicción que ha analizado el potencial que podría tener en las provincias de Córdoba y Sevilla esta tecnología incipiente, un sistema que obtiene energía gracias a los excesos de presión en las redes de distribución de agua y que emplea bombas como turbinas para generar electricidad.

El equipo ha realizado 177 observaciones en 18 redes de riego y ha estudiado distintas variables como la configuración hidráulica del sistema de distribución, la superficie de tierra regada, requerimientos de agua de los cultivos, la lluvia o la pendiente topográfica. A partir de ahí, y mediante técnicas de inteligencia artificial, el trabajo, que es parte de los resultados de investigación de la tesis doctoral del investigador Miguel Crespo y está codirigido por los Profesores Juan Antonio Rodríguez y Jorge García, ha podido extrapolar los resultados a más de 164.000 hectáreas de superficie regada.

Según los datos obtenidos, el empleo de la energía recuperada durante la campaña de 2018 habría supuesto un ahorro en estas provincias de 21,05 de GWh (Gigavatio-hora), lo que equivale a un 12,8% de la energía consumida por estas instalaciones de riego en la campaña de estudio. Este tipo de tecnología, por lo tanto, podría suponer un alivio importante para los bolsillos de las comunidades de regantes ya que, según los datos que maneja el equipo de investigación, el coste energético supone por término medio el 40 % del coste total del agua.

Además del ahorro energético, este sistema podría suponer una ventaja competitiva al reducir la huella de carbono en los productos agrícolas, algo cada vez más valorado en los mercados. Aun así, según señala el investigador Juan Antonio Rodríguez, la mayor ventaja de esta tecnología es que "podría obtenerse energía para el riego en lugares en los que no llega la red eléctrica", y en los que suelen usarse generadores diésel como suministro energético.

No obstante, este nuevo sistema de riego, cuya amortización por ahorro energético podría oscilar entre los 5 y 6 años -bastante menor que para las turbinas tradicionales-, presenta ciertas desventajas: Las bombas que funcionan como turbinas y que aprovechan los excesos de presión del agua para generar energía, conocidas comúnmente como PATs por sus siglas en inglés (Pump as Turbine) "son eficientes en un rango de caudales bastante estrecho, por lo que las oscilaciones típicas de las redes de riego podrían bajar su rendimiento", aunque "esto se puede resolver mediante elementos de regulación hidráulica que hagan trabajar a la PAT cerca de su punto de funcionamiento óptimo", explica el profesor Juan Antonio Rodríguez.

Con el objetivo de sacar el máximo partido a este sistema, el grupo de investigación continúa trabajando en esta línea en el marco del proyecto internacional Redawn (Reducing the energy dependency in Atlantic water networks, www.redawn.eu), una iniciativa sobre eficiencia energética y aprovechamiento del agua que tiene como objetivo fomentar la adopción de esta tecnología de recuperación de energía hidroeléctrica en redes de distribución de agua en la zona atlántica. El proyecto, que forma parte del programa 'Interreg Atlantic Area', contempla la instalación de una planta piloto en redes de distribución de agua para industria en Portugal, otra para el suministro urbano en Francia y otra para redes de riego que se ha instalado en una Comunidad de Regantes en Palma del Río (Córdoba), que entró en funcionamiento en Abril de 2019 y ha permitido eliminar un generador diésel de forma permanente.

Referencias:

Miguel Crespo Chacón, Juan Antonio Rodríguez Díaz, Jorge García Morillo, Aonghus McNabola. Estimating regional potential for micro-hydropower energy recovery in irrigation networks on a large geographical scale. Renewable Energy Volume 155, August 2020, Pages 396-406. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.03.143

Fuente: ceiA3