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PorCarlos Delgadillo de Anda

¿Lo Sabias? (Algo de muchos temas II)

Nevado de Toluca o Xinantecátl en náhuatl: “Hombre desnudo”. Imagen en época invernal

“….incluso la gente que afirma que no podemos hacer nada para cambiar nuestro destino, mira antes de cruzar la calle”

Lo dijo Stephen Hawking

 

Nos estamos acercando a la época invernal, por ello hoy toca hablar de curiosidades, vamos a conocer o recordar algo de las cosas más curiosas de esta época del año.

 

 

  • ¿Qué el invierno es la estación más corta del año? ¿Ya que su duración va del 21de diciembre al 20 de marzo?

 

  • ¿Que a pesar de que la incidencia de la radiación solar durante esta estación se reduce significativamente, los días soleados siguen siendo comunes y se presentan pocas lluvias?

 

  • ¿Que en el transcurso de esta estación las temperaturas varían en función de la región, lo que causa que cada invierno parezca distinto?

 

  • ¿Que las temperaturas en zonas aledañas a la costa varían de cálidas a bajas en algunas ocasiones y que factores como la temperatura del océano y el vapor de agua afectan las temperaturas?

 

  • ¿Que, en la región central, las temperaturas son bastante bajas, sobre todo en horas de la mañana y la noche?

 

  • ¿Que en la mitad de la estación es cuando hace más frío y que las heladas pueden ser usuales debido a la aglomeración de aire frío?

 

  • ¿Que el invierno posee los días más soleados en el mes de marzo, aunque con fuertes vientos?

 

  • ¿Que 1967 fue el año en el que ocurrió una nevada que cubrió el 50 % del territorio mexicano- y que en el entonces  Distrito Federal, la nieve alcanzó alturas de hasta 60 cm en algunas áreas del centro histórico?

 

  • ¿Que cuando hace frío se pone la piel de gallina y los pelos de punta? ¿Y que esto se debe a que el vello se eriza para atrapar un cojín de aire junto a la piel y mantenernos calientes? Y, que esto funciona con los animales peludos, pero nosotros tenemos tan poco pelo, ¿que no nos sirve de mucho?

 

  • ¿Que en una tormenta pueden caer hasta 40 millones de toneladas de nieve?

 

  • ¿Que el copo de nieve más grande que ha caído sobre la Tierra medía más de 30 centímetros y cayó en Fort Keogh, Montana, el 28 de enero de 1887?

 

  •     ¿Qué un granjero de origen estadounidense llamado W.A. Bentley, fotografió miles de copos de nieve con un microscopio y así descubrió que todos tienen seis lados, pero no hay dos exactamente iguales?

 

  • ¿Quela temperatura más baja registrada en la Tierra fue de -89º Centígrados en Vostok, Antártida, ¿el 21 de julio de 1983?

 

  • ¿Que la temperatura media en Polus Nedostupnosti, Antártida, es de -58º C.

 

  • ¿Que los árboles se abrigan?(es una nominación simple para el fenómeno que se da en los vegetales, ya que muchos de estos segregan distintos anticongelantes químicos.  Algunos árboles tienen vellosidades que funcionan como cámara de calor. Otro mecanismo cuando llega el invierno es el de “pintar” las hojas de un color verde más oscuro para absorber más el sol, mientras que los caducifolios concentran la savia en las raíces)

 

  • ¿Que en la época invernal aumenta la depresión? ya queen esta época del año aumentan los períodos de nostalgia e incluso los cuadros de depresión en la población?

 

  • ¿Que, de acuerdo a los psiquiatras, en invierno las personas tienden a sentirse más deprimidas? Y que, ¿esto es debido a que se reducen las horas de sol, el tiempo es menos agradable y se pasa más tiempo dentro de la casa

 

  • ¿Qué en época invernal, Se duerme más, ya que oscurece más temprano, ¿las personas se acuestan antes y duermen más?

 

  • ¿Que se orina hasta tres veces más? Ya que, en los humanos se produce una vasoconstricción originada al reducirse la actividad de las glándulas sudoríparas, estrecharse los vasos sanguíneos y volverse más densa la sangre ya que con ello la pérdida de calor por conducción se reduce. Esto origina que, en invierno al salir a un ambiente más frío, la necesidad de orinar se incremente.

 

  • ¿Que en el invierno mueren la mayoría de las moscas, pero no todas, ya que hay algunas que sobreviven todo el invierno o consiguen hacerlo como larvas?

Otras curiosidades interesantes

  • ¿Que algunos insectos tienen esperanza de vida de más de 50 años, mientras que otros solo viven unas horas?

 

  • ¿Que las cucarachas tienen una vida de aproximadamente un año, y que, una sola cucaracha rubia o alemana (Blattella germánica) produce otras 300,000 en ese lapso?

 

  • ¿Que la cucaracha roja (Periplaneta americana) produce otras 800,000 en un lapso aproximado de un año de vida?

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¿Lo Sabias? (Algo de muchos temas)

  • …que los mamuts se extinguieron hace 13 mil años tras la caída de un megameteorito que produjo otro cambio climático?
  • …que la Atmosfera se divide en TROPOSFERA (capa de la atmósfera  que está en contacto con la superficie de la Tierra); ESTRATOSFERA (capa de la atmósfera ; está situada entre la troposfera y la mesosfera. MESOSFERA (parte de la atmósfera  situada por encima de la estratosfera y por debajo de la termosfera. Es la capa de la atmósfera en la que la temperatura va disminuyendo a medida que se aumenta la altura, hasta llegar a unos −80 °C a los 80 kilómetros aproximadamente; IONOSFERA (parte de la atmósfera  ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 80 km y los 400/500 km de altitud); EXOSFERA (Se localiza entre los 500 y 10.000 kilómetros de altitud, en contacto con el espacio exterior, donde existe prácticamente el vacío. Es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades físico–químicas.); MAGNETOASFERA (es una región alrededor de un planeta en la que el campo magnético de este desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. La magnetosfera terrestre no es única en el sistema solar.
  • …que mas allá de la importancia de cada una para el equilibrio climático, casi todo sucede dentro de la TROPOSFERA, que va desde el suelo hasta 10-17 km (como referencia en el ecuador), y que se estima posee hasta el 80% de los gases totales de la atmosfera.?
  • …que el clima ha tenido numerosas mutaciones, pero que la actual es la primera en que las causas son humanas?
  • …que las abejas están en peligro de desaparecer, y que tan solo en los EEUU se estima que han reducido su población Hasta en un 35%?

  • …que sin la polinización que efectúan las abejas, peligra un 90% de las especies silvestres y alrededor de 30% de las que terminan como alimento para los seres humanos?
  • …que las señales de los celulares confunden a las abejas y las hacen volar de manera errática?
  • …que en la historia de la Tierra se han documentado por lo menos cinco extinciones masivas.  La extinción más reciente ocurrió hace 65 millones de años al final del periodo Cretácico y acabó con el “Parque Jurásico”, es decir, con los dinosauros, además de muchas otras especies. ¿Las causas de las pasadas extinciones han sido identificadas como cambios dramáticos en el clima debido a la actividad geológica?
ExtinciónHace (millones de años)Causas% Familias marinas extintas%  géneros marinos extintosOtros
Cretácico-Terciario65Cambio climático, vulcanismo, asteroide164718% familias de vertebrados (dinosaurios)
Triásico (finales)199-244Vulcanismo, cambio climático2252
Pérmico-Triásico251Vulcanismo, cambio climático538470% especies terrestres
Devónico (tardío)364Desconocida2257
Ordovícico-Silúrico439Cambios en el nivel del mar2560

Fuente CONABIO

  • …que la superficie blanca de los glaciares devuelve al espacio buena cantidad de rayos solares que llegan a nuestro planeta?
  • …que la tierra se formo hace aproximadamente 4 mil 500 años, y que esta edad la calculan los geólogos y geofísicos en base a mediciones de decaimientos de elementos radiactivos en las rocas y en meteoritos?
  • …que la vida se formo en la Tierra hace aproximadamente 3 mil 800 años?
  • …que todos los continentes juntos, se calcula que pesan alrededor de un 0.4% del volumen de tierra total del planeta?

Hasta la próxima

 

 

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Lo Sabias? Calentadores solares

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA EL CALENTAMIENTO DE AGUA

La tecnología

El aprovechamiento de la energía solar para el calentamiento de agua se realiza mediante un dispositivo llamado calentador solar, cuyo principal propósito es el abastecimiento de agua caliente de forma autónoma, alternando con los sistemas de calentamiento tradicionales.

En lo general, este tipo de dispositivos están compuestos de un colector solar (principal componente que capta la energía proveniente del sol), recipientes para el almacenamiento del agua (termo tanques) y una serie de tuberías, accesorios y controladores.

Existen diversos tipos calentadores solares, diferenciados por las características del colector solar, dentro de los que se encuentran los de colectores solares planos, los de tubos evacuados y los de tubos heat pipe.

Colectores planos

Existen dos tipos de colectores planos: a) con tapa, también llamados encapsulados, que son los más comunes y b) sin tapa o desnudos.

En el caso de los colectores con tapa, cuentan con una cubierta transparente, que puede ser de vidrio, u otros materiales como policarbonatos, acrílicos y películas de polivinilfluoruro.

La tapa transparente evita la pérdida de calor en la parte frontal. En lo general, estos colectores pueden generar temperaturas de entre 30°C a 70°C, y dependiendo del diseño pueden alcanzar temperaturas de hasta 100°. Sus aplicaciones más comunes son para calentar agua en casas habitación, hoteles, hospitales y clubes deportivos.

Colectores de tubos evacuados

El colector de tubos evacuados al vacío se utiliza para aplicaciones de calentamiento de agua a temperaturas que fluctúan entre los 50 a los 190°C.

Los tubos evacuados absorben, además de los rayos solares directos, el calor del medio ambiente y la  radiación solar difusa cuando esta nublado.

Cada tubo de vidrio al vacío a su vez esta constituido por dos tubos de vidrio. El tubo exterior esta hecho de un material de vidrio transparente (por ejemplo, borosilicato). El tubo interior esta también hecho de vidrio, pero se encuentra cubierto con una material de buena calidad en la absorción del calor solar y pocas propiedades de reflexión.

Cada tubo de cristal tiene un tubo interior y otro exterior concéntrico, los cuales están al vacío entre ellos. En su interior se transfiere la energía mediante tubos de calor que van interconectados mecánicamente a un intercambiador de calor (con un aislante). La pérdida de calor es eliminada porque no hay aire que conduzca el calor o lo circule y cause pérdidas

Tubos con Transmisor de Calor (Heat Pipe)

De reciente tecnología, este tipo de colectores es similar al de tubos evacuados, pero con rendimientos superiores.

Los tubos transmisores de calor que componen al colector solar, consisten en tubos al vació, pero con un elemento adicional de tubo de cobre retenido entre dos aletas.

Su sistema de funcionamiento es un sistema de energía solar cuya característica principal es el empleo de tubos de vidrio al vacío y en cuyo interior se aloja un tubo superconductor, conocido como Heat-Pipe, o tubo de calor. Este tubo superconductor, sometido a vacío, contiene una mezcla de componentes líquidos, que aceleran su conductibilidad.

Los  tubos de vacío llevan un fluido vaporizante que no puede salir del interior del tubo y que funciona como caloportador.

El fluido se evapora por efecto de la radiación solar, asciende hasta el extremo superior del tubo que se encuentra a temperatura inferior, esto hace que el vapor se condense, ceda su energía y retorne a su estado líquido cayendo por acción de la gravedad a la parte inferior del tubo, donde al recibir más radiación vuelve a evaporarse y comienza de nuevo el ciclo.

 

Aplicaciones

El universo de aplicaciones de los calentadores solares de agua es muy amplio, lo cual de manera resumida se muestra en el siguiente cuadro:

 

SECTORPROCESONIVEL DE

TEMPERATURA

(C°)

Alimentos y BebidasSecado30-90
Lavado40-80
Pasteurización80-100
Ebullición95-105
Esterilización140-150
Tratamiento de calor40-60
Industria TextilLavado40-80
Blanqueado60-100
Teñido100-160
Industria químicaEbullición95-105
Destilación110-300
Procesos químicos varios120-180
Todos los sectoresPrecalentado de agua para calderas30-100
Calefacción de áreas de producción30-80
Fuente: Untapped Potential By Werner Weiss -02-01-06-, Renewable Energy World. Earthscan / James & James publications.

 

En el caso del sector agropecuario, sus aplicaciones se han manifestado -entre otros- en los siguientes rubros:

 

·                     Proceso de escaldado realizado en el sacrificio de los animales en los rastros, fundamentalmente en el caso de cerdos y aves.

 

·                     Tratamiento térmico de frutas y verduras, con diversos propósitos como el precuece, ablandamiento, reafirmación de color, reducción de presencia de microorganismos, retardar el daño enzimático, o conservación

 

·                     Utilización de agua caliente en procesos de agroindustrias alimenticias (nixtamal, tequileras, lácteas, etc.).

 

·                     Limpieza de equipos de procesos agropecuarios que requieran de agua caliente, por ejemplo, los equipos de tanques fríos y ordeñadoras en los establos, la limpieza de instalaciones de rastros, entre otros.

 

·                     Limpieza y desinfección de herramientas

·                     Limpieza de plantas

·                     Lavado de frutas y hortalizas

·                     Aseo personal de los trabajadores

·                     Proceso de secado

·                     Sanitización

·                     Higiene y confort de la crianza y engorda de aves y animales

·                     Pasteurizado

·                     Secado de frutas y verduras

·                     Calefacción de espacios

 

 

La potencialidad de las aplicaciones dentro del sector agropecuario y de agronegocios, son muy amplias y dependen en gran medida de los requerimientos de agua caliente utilizados en los procesos productivos.

 

 

 

Ventajas de los colectores solares

  • Proveen de energía limpia sin emitir ningún tipo de contaminantes a la atmósfera.
  • Su diseño es modular, lo que permite una diversidad de aplicaciones.
  • Las experiencias del uso de calentadores solares en agronegocios han mostrado que se pueden lograr ahorros considerables por la disminución en el consumo de combustibles tradicionales.
  • Se cuenta con una gran potencialidad para el uso de esta tecnología ya que el recurso solar en nuestro país es de una gran magnitud. Anualmente se recibe una cantidad de radiación solar superior a la de muchos países del mundo y en particular, a los del continente americano. Tres cuartas partes del territorio nacional presentan una insolación media de 5 KWh por m2, que es más del doble con respecto a Estados Unidos.
  • Tienen una vida útil que pude alcanzar los 20 años

 

Norma de calentadores solares

En lo relacionado con las acciones de normalización en la calidad de colectores solares y de otorgar confianza a los consumidores se cuenta con la norma NMX-ES-001-NORMEX-2005 Energía Solar – Rendimiento Térmico y Funcionalidad de Colectores Solares para Calentamiento de Agua – Métodos de Prueba y Etiquetado; cuyo objetivo fue el de establecer los métodos de prueba para determinar el rendimiento térmico y las características de funcionalidad de los colectores solares que utilizan como fluido de trabajo el agua y que son comercializados en nuestro país.

__________________________

Elaborado por el personal técnico del Equipo de Implementación del Proyecto de Desarrollo Rural Sustentable. México.      Con el Apoyo del Banco Internacional de Reconstrucción y Fomento. (BIRF-Banco Mundial)

 

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El Cambio climático 1(generalidades)

  • Se entiende como una serie de alteraciones globales de las condiciones climáticas generales o promedio de todo el planeta.
  • Se refiere al aumento global de la temperatura de la atmosfera (y por consecuencia de los océanos) que se ha acentuado en las últimas décadas como resultado de la intensificación del efecto invernadero causado por la emisión de gases a la atmosfera, principalmente el bióxido de carbono CO2, el metano CH4 y, óxidos de nitrógeno NOX compuestos por óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2). ((El término NOX se refiere a la combinación de ambas sustancias)), Estos gases tienen la capacidad de retener el calor, sobre todo el metano es tan potente que su capacidad de retención de calor se calcula en 25 veces mayor que la del bióxido de carbono. La concentración del metano ha aumentado en la atmosfera 150% desde el periodo anterior a la revolución Industrial.
  • El metano es un gas de efecto invernadero muy potente, clasificado justo detrás de CO2. Cuando la materia orgánica es degradada por bacterias en condiciones de deficiencia de oxígeno (descomposición anaeróbica) el metano se produce. El proceso se lleva a cabo en los intestinos de animales herbívoros, y con el aumento en la cantidad de la producción ganadera concentrada, los niveles de metano en la atmósfera están aumentando.
  • El ganado representa aproximadamente la cuarta parte de las emisiones de metano que libera a través de la fermentación intestinal y la putrefacción de los excrementos. 1/
  • Al Cambio Climático también se le conoce como Calentamiento Global.
  • El calentamiento global tiene sus orígenes en la Revolución Industrial iniciada en Inglaterra (1760-1840) es decir, hace más de 180 años.
  • Según muchos estudios, la etapa conocida como la Revolución Industrial trajo consigo el aumento de los gases responsables del efecto invernadero, suponiendo con ello, un aumento del calentamiento global de la Tierra. De hecho, antes del proceso industrial, gases como el CO2 se situaban en unos niveles más o menos bajos, acelerando considerablemente con el inicio de esta nueva etapa en la era de la sociedad.
  • En la actualidad se identifican cinco como las principales causas del Calentamiento Global: Aumento de los gases de efecto invernadero (GEI); Quema de combustibles fósiles (todos aquellos que se derivan de productos como el carbón, el petróleo y el gas natural); Deforestación de selvas y bosques (los arboles convierten el CO2 en oxígeno a través del proceso de la fotosíntesis al reducirse su número, la concentración de CO2 y de otros gases es mayor y, por tanto, aumentan las temperaturas terrestres).; Excesivo uso de fertilizantes (alto contenido de óxido de nitrógeno); Alta producción de residuos (Cuantos más residuos produzcamos a diario, mayores serán los niveles de gas metano en el ambiente, un elemento que se genera durante la descomposición de materiales en los vertederos. Además, consumir de forma masiva supone una mayor demanda, con lo cual las industrias aumentarán sus niveles de producción y, por ende, los niveles de gases de efecto invernadero liberados a la atmósfera serán mayores).
  • Las consecuencias del calentamiento global son: Temperaturas más cálidas; Tormentas más intensas; Olas de calor más fuertes; Deshielo de los glaciares; Huracanes más peligrosos; Cambio de los ecosistemas; Desaparición de especies animales; Aumento del nivel del mar; Propagación de enfermedades; Alimentos más caros……
  • Un informe de la OMS en el año 2000 encontró que el calentamiento global ha causado que la malaria en África. (Kenia, Ruanda; Tanzania) se propague. En Sudamérica gracias al calentamiento global, la malaria se ha extendido a altitudes más altas en lugares como los Andes colombianos a 7,000 pies (2,100 m) sobre el nivel del mar. Mientras que los rusos encontraron larvas del mosquito anófeles, el portador del paludismo, por primera vez en Moscú en septiembre de 2006.
  • Se conoce como ola de calor, a un estado de tiempo muy caluroso y extremadamente húmedo y que persiste durante varios días consecutivos.
  • El calentamiento global del planeta producido por la quema acelerada de combustibles fósiles agotables ha sido muy intenso en el Polo Norte. Esto hace que el Polo Norte esté hoy mucho más caliente que hace cincuenta años. La salud e incluso la vida de miles de personas pueden verse en riesgo debido al aumento de las olas de calor, tanto en lo que se refiere a frecuencia como a intensidad.
  • Muchas especies de animales están viendo cómo su clima actual desaparece y no son capaces de adaptarse a cambios tan rápidamente. Así, muchos osos polares están muriendo ahogados porque no pueden alcanzar los hielos flotantes, y las aves migratorias están perdiendo la capacidad de emigrar porque no pueden seguir los flujos de temperatura a las que están habituadas.

 

  •                                                 Los países que mayormente emiten a la atmosfera GEI son:

 

hhttp://ecoosfera.com/2015/06/cualespaisesson-losqueemitenmasco2-alaatmosfera/

 

  • 1950 es el año en el que los niveles atmosféricos de CO2 rompieron los récords frente a los 400.000 años anteriores, aumentando drásticamente y con un crecimiento continuo. 1/
  • 400 partes por millón es la concentración promedio desde 2016 de CO2 en la atmósfera, frente a 275 PPM en los 400.000 años anteriores. 1/
  • 6.7 pulgadas (17 cm) es el aumento en los niveles del mar mundial durante el último siglo. El índice del aumento se ha duplicado en la última década. 1/
  • 1.5 grados es el aumento de temperatura promedio mundial en Fahrenheit comparado con el siglo pasado. 1/
  • 16 es el número de los años más calurosos sin precedentes desde 2000. El año 2016 fue el año más caluroso. 1/
  • 30 por ciento es el aumento en la acidez de los océanos del mundo. 1/
  • 1/ http://www.washingtonnature.org/fieldnotes/2017-climate-change-facts-about-climate-change-to-share-social-media
  • El impacto del cambio climático continuará por siglos, incluso si se detienen ahora las emisiones. Pérdida de permafrost (suelo permanentemente congelado), afectación grave de los ecosistemas marinos por acidificación de los océanos, aumento del nivel del mar, pérdida irreversible de hielo en los polos…
  • Una evaluación dentro del cuarto informe (2014) del IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático) concluye que la atmósfera y el océano se han calentado, los volúmenes de nieve y hielo han disminuido, el nivel del mar se ha elevado y las concentraciones de CO2 han aumentado hasta niveles sin precedentes desde hace, por lo menos, 800 000 años.
  • La temperatura promedio de la superficie del planeta ha subido aproximadamente 1.1 grados Celsius desde fines del siglo XIX, un cambio generado principalmente por el aumento de dióxido de carbono y otras emisiones a la atmósfera hechas por el hombre.
  • Las emisiones acumuladas de CO2 determinarán en gran medida el calentamiento medio global en superficie a finales del siglo XXI y posteriormente
  • La capa de hielo que rodea el océano Ártico y los mares adyacentes se ha reducido de forma drástica en las últimas décadas, según muestra un vídeo publicado por la NASA.

https://elpais.com/elpais/2016/10/31/ciencia/1477929271_546370.html

  • Los glaciares se están retirando en casi todas partes del mundo incluso en los Alpes, el Himalaya, los Andes, las Montañas Rocosas, Alaska y África
  • Las observaciones satelitales revelan que la cantidad de capa de nieve en la primavera en el hemisferio norte ha disminuido en las últimas cinco décadas y que la nieve se está derritiendo antes.
  • La proporción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provocadas por el hombre (o antropogénicas) procedentes de las ciudades podrían estar entre un 40 y un 70 por ciento, según el reciente informe Ciudades y Cambio Climático: Informe Mundial sobre los Asentamientos Humanos, 2011(ONU)
  • El efecto isla de calor que provoca el hormigón en las zonas urbanas hace que, en verano, las ya de por sí elevadas temperaturas suban más en las ciudades que en las zonas rurales. Las islas de calor pueden aumentar la demanda de energía para poner en marcha aparatos de aire acondicionado, que liberan más aire caliente al aire y gases efecto invernadero, lo que caldea aún más el ambiente urbano (se conoce como isla de calor a todas aquellas áreas sin plantas o cuerpos de agua dentro de la ciudad).
  • Según un estudio publicado en la revista Current Opinion in Environmental Sustainability, las principales amenazas que se ciernen sobre las ciudades en relación con el cambio climático incluyen el aumento de las tormentas y lluvias torrenciales, que pueden inundar áreas costeras, y las olas de calor prolongadas, que calientan las ciudades más que las áreas que las rodean.
  • Los impactos del cambio climático serán especialmente duros en las zonas costeras bajas donde se encuentran algunas de las ciudades más grandes del mundo. (Londres. Manila. Santo Domingo. Buenos Aires: Barcelona. Miami. Lima. Tokio. Hamburgo. Yakarta. La Habana. -Todas son ciudades portuarias-) ya que en caso de que el nivel del mar se eleve, provocaría inundaciones y desastres aledaños incalculables.
  • Dos tercios de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero se deben al modo en que producimos y usamos la energía, según la Agencia Internacional de la Energía. Es fundamental acudir a fuentes de energía limpias en vez de usar combustibles fósiles, ya que la combustión de carbón, petróleo y gas produce dióxido de carbono y óxido nitroso.

 

Cambio Climático y las Actividades agropecuarias

 

  • La agricultura, junto a la deforestación, es responsable de cerca de un cuarto de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero debidas a la acción del hombre según la FAO, que asegura que si incluimos los cultivos, la ganadería, la silvicultura y la pesca, las emisiones casi se han duplicado en los últimos 50 años y pueden aumentar en otro 30 por ciento para el año 2050.
  • La ganadería causa el 14.5 por ciento de todas las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero que como sabes son el dióxido de carbono, el óxido de nitrógeno, el metano, los gases fluorados y el ozono. Pues bien, el ganado representa aproximadamente la cuarta parte de las emisiones de metano que libera a través de la fermentación intestinal y la putrefacción de los excrementos.
  • El aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera, con el incremento de las temperaturas y los cambios en las precipitaciones y en la frecuencia de los fenómenos extremos, afectará al volumen, la calidad y la estabilidad de la producción de alimentos y al espacio natural donde se practica la agricultura y la ganadería.
  • Las variaciones climáticas tendrán consecuencias en cuanto a la disponibilidad de recursos hídricos, a la prevalencia de plagas y enfermedades y al estado de los suelos que provocarán importantes cambios en las condiciones de la agricultura y la ganadería. Incluso, en casos extremos, la degradación de los ecosistemas podría conducir a la desertificación y, por lo tanto, a la pérdida total de la capacidad productiva de las tierras afectadas.
  • La producción agropecuaria es muy sensible al cambio climático. Algunos ejemplos de los impactos más importantes previstos para el sector agropecuario con relación a la variación de la temperatura son la disminución de rendimientos de los cultivos en medios más cálidos debido al estrés causado por el calor, el aumento de plagas y enfermedades, el aumento de fuegos incendios devastadores, la reducción en el suministro de agua, y problemas de calidad del agua y ­florecimiento de algas. En cuanto a los fenómenos extremos como las sequías, las lluvias extremas, las granizadas y los ciclones, se tienen previstos daños severos a los cultivos, erosión del suelo, imposibilidad para cultivar por saturación hídrica de los suelos, efectos adversos en la calidad del agua, estrés hídrico y aumento de la muerte del ganado, entre otros.
  • México resulta ser especialmente vulnerable a los efectos del cambio climático al situarse en zonas que serán impactadas por sequías (Noroeste) e inundaciones (Sureste); por fenómenos meteorológicos extremos y por su débil estructura social y económica (INE-PNUD, 2008). Se estima que entre 2020 y 2050 los estados que pueden resentir mayores incrementos en sus temperaturas medias son Guanajuato, Estado de México, San Luis Potosí, Tlaxcala y Veracruz, lo que afectará las actividades humanas, incluidas las agrícolas (SEMARNAT, 2009)
  • Las condiciones en que se desarrolla la agricultura en México, tanto de temporal como de riego, determinan también su vulnerabilidad ante eventos climáticos extremos. En particular, las prácticas agrícolas de temporal son sensibles a cualquier alteración en la precipitación estacional.
  • Otro de los efectos del cambio climático en México es la modifi­cación en la distribución de las plagas y las enfermedades de animales y plantas. De acuerdo con el Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica Fitosanitaria (SINAVEF), la sequía prolongada y el incremento constante de temperaturas, al igual que otros fenómenos derivados del calentamiento global (ciclones y nortes), favorecerá de manera general a las especies invasoras de insectos (transfronterizas), lo que incrementaría la presión de las plagas sobre los cultivos.
  • El cambio climático a largo plazo, en particular el calentamiento del planeta, podría afectar a la agricultura en diversas formas, y casi todas representan un riesgo para la seguridad alimentaria de las personas más vulnerables del mundo:
  • Sería menos previsible el clima en general, lo que complicaría la planificación de las actividades agrícolas.
  • Podría aumentar la variabilidad del clima, ejerciendo más presión en los sistemas agrícolas frágiles
  • Los extremos climáticos –que son casi imposibles de prever– podrían hacerse más frecuentes.
  • Aumentaría el nivel del mar, lo que sería una amenaza para la valiosa agricultura de las costas, en particular en las islas pequeñas de tierras bajas.
  • La diversidad biológica se reduciría en algunas de las zonas ecológicas más frágiles, como los manglares y las selvas tropicales.
  • Las zonas climáticas y agroecológicas se modi­ficarían, obligando a los agricultores a adaptarse, y poniendo en peligro la vegetación y la fauna.
  • Empeoraría el actual desequilibrio que hay en la producción de alimentos entre las regiones templadas y frías y las tropicales y subtropicales.
  • Se modi­ficaría espectacularmente la distribución y cantidades de pescado y de otros productos del mar, creando un caos en las actividades pesqueras establecidas de los países.
  • Avanzarían las plagas y enfermedades portadas por vectores hacia zonas donde antes no existían.
    • El cambio climático a largo plazo, en particular el calentamiento del planeta, podría afectar a la agricultura en diversas formas, y casi todas representan un riesgo para la seguridad alimentaria de las personas más vulnerables del mundo:
    • Sería menos previsible el clima en general, lo que complicaría la planificación de las actividades agrícolas.
    • Podría aumentar la variabilidad del clima, ejerciendo más presión en los sistemas agrícolas frágiles
    • Los extremos climáticos –que son casi imposibles de prever– podrían hacerse más frecuentes.
    • Aumentaría el nivel del mar, lo que sería una amenaza para la valiosa agricultura de las costas, en particular en las islas pequeñas de tierras bajas.
    • La diversidad biológica se reduciría en algunas de las zonas ecológicas más frágiles, como los manglares y las selvas tropicales.
    • Las zonas climáticas y agroecológicas se modi­ficarían, obligando a los agricultores a adaptarse, y poniendo en peligro la vegetación y la fauna.
    • Empeoraría el actual desequilibrio que hay en la producción de alimentos entre las regiones templadas y frías y las tropicales y subtropicales.
    • Se modi­ficaría espectacularmente la distribución y cantidades de pescado y de otros productos del mar, creando un caos en las actividades pesqueras establecidas de los países.
    • Avanzarían las plagas y enfermedades portadas por vectores hacia zonas donde antes no existían.
  • El calentamiento del planeta también podría tener algunos efectos positivos para los agricultores. El aumento del bióxido de carbono tiene efectos fertilizantes en muchos cultivos, esto incrementa las tasas de crecimiento y la efi­ciencia de la utilización del agua. Pero los expertos señalan que las numerosas interrogantes que quedan sobre este posible panorama tienen más peso que sus posibles benefi­cios.

___________________________

1 este compendio del tema, es un acercamiento general -aunque limitado-, ya que el tema es como su actualidad: demasiado extenso. Por ello el tema se divide en dos entregas, esta que es la primera y una próxima en donde se abordaran por un lado las consecuencias sociales del cambio climático (CC) así como las alternativas de mitigación para enfrentarlo.CDA

The State of the Global Climate 2020 – Spanish

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¿lo sabias? El Agua

El Agua 1

  • La Tierra contiene unos 525 millones de kilómetros cúbicos de agua
  • El agua es el principal regulador de la temperatura terrestre.
  • El agua es la única sustancia presente en la naturaleza que puede encontrarse tanto en forma sólida, como líquida o gaseosa. Los cambios de estado del agua (que existe en su mayor parte en estado líquido) se producen debido a la cercanía de sus moléculas. Cuanto más próximas se encuentran las moléculas entre sí, el agua adopta el estado sólido; cuando están más separadas, asume el estado gaseoso.
  • El agua disuelve más sustancias que cualquier otro líquido.
  • Cada día, el Sol evapora más de un billón de toneladas de agua, que permanece en la atmósfera hasta que vuelve a la superficie en forma de precipitaciones.
  • Un solo árbol pierde por evaporación 265 litros de agua por día. Una hectárea de maíz evapora por día más de 30 mil litros de agua.
  • El agua congelada pesa un 9% menos que el agua en estado líquido. Es por eso que el hielo flota sobre el agua.
  • El 90% de los recursos disponibles de agua dulce del planeta están en la Antártida.
  • Sólo el 0.007% del agua existente en la Tierra es potable.
  • Más de 1,100 millones de personas en el mundo carecen de acceso directo a fuentes de agua potable.
  • Millones de mujeres y niños deben caminar más de 10 kilómetros diarios para conseguir agua potable.
  • El cuerpo humano contiene en promedio unos 37 litros de agua, lo que equivale al 66% de la masa corporal de un adulto.
  • El cerebro humano es un 75% agua.
  • Los huesos humanos son un 25% agua.
  • La sangre humana es un 83% agua.
  • Para vivir saludablemente, una persona debe consumir unos dos litros de agua por día, consumiendo a lo largo de su vida más de 75 mil litros de agua. No toda el agua que se consume diariamente se bebe; casi todos los alimentos aportan un porcentaje de agua al organismo.
  • Beber agua en exceso y muy rápidamente puede provocar una intoxicación, ya que el exceso de agua diluye los niveles de sodio en la sangre y provoca un desequilibrio en el nivel de agua del cerebro.
  • El agua abandona el estómago de una persona a los cinco minutos de haberla bebido.
  • En promedio, las personas utilizan por día 190 litros de agua.
  • Más de dos tercios del agua consumida en el hogar se utilizan en el baño.
  • La descarga de un inodoro consume entre 7.5 y 26.5 litros de agua.
  • Durante una ducha de sólo cinco minutos se utilizan entre 95 y 190 litros de agua.
  • Existen más de 70 mil sustancias conocidas que contaminan el agua.
  • Las reservas de agua subterráneas abastecen al 80% de la población mundial. El 4% de esas reservas ya está contaminado.
  • Se necesitan 5,680 litros de agua para producir un barril de cerveza.
  • Se necesitan 450 litros de agua para producir un solo huevo de gallina.
  • Se necesitan unos 25,700 litros de agua por dí­a para producir los alimentos que consume una familia de cuatro personas.
  • Se necesitan 7,000 litros de agua para refinar un barril de petróleo crudo.
  • Se necesitan 148 litros de agua para fabricar un automóvil.
  • Se necesitan 200 litros de agua para producir un solo litro de Coca-Cola.
  • Se necesitan 15,415 litros de agua para producir un kilo de carne de bovino
  • Se necesitan 8,760 litros de agua para producir un kilo de carne de ovinos o caprinos
  • Se necesitan 5,988 litros de agua para producir un kilo de carne de pollo
  • Se necesitan 4,055 litros de agua para producir un kilo de legumbres
  • Se necesitan 1,644 litros de agua para producir un kilo de carne de cereales
  • Se necesitan 962 litros de agua para producir un kilo de frutas
  • México dispone aproximadamente del 0.1% del total de agua dulce utilizable a nivel mundial, lo que determina que un porcentaje importante del territorio esté catalogado como zona semidesértica
  • En México existen más de 4 mil 462 presas; 667 de ellas son consideradas como grandes, por su capacidad de almacenamiento.
  • En nuestro país, la presa de mayor capacidad en su embalse (aproximadamente de 10,727 de hectómetros cúbicos de agua -hm3-, esta unidad de volumen es  igual a un giga litro o a mil millones de litros) es la Belisario Domínguez (o de La Angostura), ubicada en el estado de Chiapas, le sigue la Infiernillo localizada entre los estados de  Guerrero y Michoacán
  • Las actividades agropecuarias consumen la mayor cantidad de agua dulce, tanto en México como en el mundo. En México, la agricultura y la ganadería consumen el 76.3%. En el mundo, estas actividades consumen en promedio 70% del liquido
  • Los siguientes grandes consumidores son la industria y la generación de energía. En México consumen 13% del agua dulce; el promedio mundial es de 22%
  • El uso doméstico en México corresponde a 10% del agua dulce y en el mundo a un promedio de 8%
  • En México, el sector que más agua desperdicia es el que más la consume: el sector agropecuario (agricultura y ganadería). Las estimaciones de la Comisión Nacional del Agua mencionan que 57% del agua que consume se pierde por evaporación pero, sobre todo, por infraestructura de riego ineficiente, en mal estado u obsoleta
  • en México la superficie irrigada es de 6.5 millones de hectáreas y aporta el 42% de la producción agrícola nacional. Las pérdidas por infiltración y evaporación ascienden a más de 60% del agua almacenada y distribuida para fines agrícolas
  • Se le denomina agua renovable a la cantidad máxima de agua que es factible explotar anualmente en un país sin alterar el ecosistema y que se renueva por medio de la lluvia.
  • El agua renovable por habitante en México es de 3,692 m3.
  • El agua renovable para el 2030 por habitante en México se estima que será de 3,250 m3.
  • Anualmente México recibe aproximadamente 1’449,471 millones de m3 de agua en forma de precipitación. De esta, se estima que el 72.5% se evapotranspira y regresa a la atmósfera, el 21.2% escurre por ríos o arroyos, y el 6.3% restante se infiltra al subsuelo de forma natural y recarga los acuíferos.
  • Se estima que al año 2030 en algunas de las regiones hidrológico-administrativas (RHA), el agua renovable per cápita alcanzará niveles cercanos o incluso inferiores a los 1,000 m3/hab/año, lo que se califica como una condición de escasez.
  • En México existen 653 acuíferos.
  • Al 31 de diciembre de 2015 se reportan 105 acuíferos sobreexplotados y 32 con presencia de suelos salinos y agua salobre y 18 con intrusión salina.
  • Los ríos y arroyos del país constituyen una red hidrográfica de 633 mil kilómetros de longitud. Entre estos destacan 51 ríos principales por los que fluye el 87% del escurrimiento superficial total del país y cuyas cuencas ocupan el 65% de la superficie territorial continental del país.
  • En México se extraen del ambiente 228,721 hm3 de agua, de este volumen el 83.5% corresponde a aprovechamientos superficiales, 14.6% a aprovechamientos subterráneos y 1.9% es de origen pluvial.
  • Tomando en cuenta los flujos de salida (exportaciones) y de entrada (importaciones) de agua con los países vecinos, México cuenta anualmente con 446,777 millones de m3 de agua dulce renovable.
  • México comparte ocho cuencas con los países vecinos: tres con los Estados Unidos de América (Bravo, Colorado y Tijuana), cuatro con Guatemala (Grijalva-Usumacinta, Suchiate, Coatán y Candelaria) y una con Belice y Guatemala (Río Hondo).
  • Superficie del territorio de México compuesta por humedales (deltas, ríos, arroyos, lagos, lagunas, pantanos, turberas, oasis, cenotes, marismas, esteros, manantiales, manglares, tulares, rías y charcas) equivale a 10 millones de hectáreas
  • Para hacer botellas de agua en México se utilizan 800 mil toneladas de PET (polietileno tereftalato) y sólo el 15% se recicla.
  • El plástico está hecho de petróleo o gas natural, que son obviamente combustibles fósiles y producen millones de toneladas de CO2, ambos contribuyen mucho al cambio climático.
  • En pruebas realizadas por el NRDC, aproximadamente un tercio de las muestras de agua de garrafones mostraron alguna contaminación, lo que significa que no era pura o más segura que el agua del grifo purificada.
  • Ahora hay millones de toneladas de plástico en el ambiente, incluyendo las botellas de agua, así que, si dejas de usarlas o reduces su uso, menos terminarán en lugares que no deberían ser, como en ríos, lagos y océanos.
  • Las aves, los mamíferos y las tortugas marinas a veces ingieren tapones de botellas que encuentran en la naturaleza, y se lesionan o mueren.
  • En el proceso de producción de una botella de agua de plástico, se utiliza 2 veces más de agua de lo que contiene.
  • La limpieza de garrafones utiliza detergentes y químicos que contaminan el agua, enjuagues abundantes y no aseguran la total sanitización.
  • La mayoría del agua embotellada es transportada por camión, ferrocarril o barco, por lo que los combustibles fósiles se queman para moverlo.
  • Las botellas de agua plásticas tardan más de 1000 años en descomponerse y la incineración produce vapores tóxicos.
  • Las botellas de polietileno tereftalato N.º 1 (PET son seguras sólo para un uso. Con usos adicionales pueden lixiviar sustancias químicas en el agua que pueden ser dañinas para la salud humana, tales como DEHA, que puede causar cáncer, y ftalato de butilo y bencilo (BBP), que pueden alterar las hormonas.
  • Más de 100.000 millones de dólares se gastan en agua embotellada cada año en todo el mundo, pero la mayor parte de ese dinero se desperdicia porque el agua embotellada puede sustituirse en la mayoría de los casos. El agua del grifo con un purificador es segura, abundante y a bajo costo.
  • En el agua embotellada se han encontrado contaminantes como benceno, moho, queroseno, tetrahidrofurano, coliformes fecales y otras bacterias, desinfectante, colina elevada, estireno, algas y partículas de vidrio. También hay recuerdos de este tipo de agua, aunque las campañas de marketing tratan de hacer que parezca natural, limpio y puro.

 

1(recopilación)
1/ fuente: Eco Use. Cartuchos ecológicos. (http://www.ecouse.com.mx)
2/ fuente: blogmapfre.com
3/sin fuente
4/ fuente: Agua.org.mx
5/ fuente: www.carbotecnia.info

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Diseño de Biodigestores

Proceso general de construcción de un biodigestor :

INTRODUCCIÓN

En el sector agropecuario de México, existe una gran cantidad de unidades productivas, que derivado de sus actividades diarias generan gran cantidad de residuos orgánicos.

Estos representan una condición desfavorable que incide en los impactos hacia el medio ambiente, causando un grave problema de contaminación y salud pública.

Actualmente el Biodigestor es visto como  gran oportunidad para el aprovechamiento de esos residuos orgánicos como una fuente de generación de energía renovable por el uso de las excretas para la producción de biogás, que puede ser utilizado para generar energía eléctrica y/o térmica.

BENEFICIOS DE LOS BIODIGESTORES

  • Carácter Productivo
  • 1.- Generación de energía eléctrica
  • 2.- Aprovechamiento térmico para diferentes procesos productivos (calderas) y uso directo en actividades cotidianas del agronegocio (por ejemplo: cocción de alimentos)
  • Carácter Económico
  • 1.- Ahorros por desplazamiento de energía eléctrica
  • 2.- Obtención de beneficios económicos por reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)
  • 3.- Disminución en el pago de Derechos por descargas de aguas residuales
  • 4.- Aprovechamiento de biofertilizante para venta o consumo.
  • 5.- Aprovechamiento de aguas residuales para riego.
  • Carácter Social y Ambiental
  • 1.- Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)
  • 2.- Disminución en el uso de combustibles fósiles
  • 3.- Disminución de contaminantes orgánicos en aguas residuales
  • 4.- Eliminación vectores transmisores de enfermedades.

¿QUÉ SON LOS SISTEMAS DE BIODIGESTIÓN?

Un biodigestor es una obra ingenieril que permite tratar, mediante un proceso biológico conocido como digestión anaerobia, los desechos orgánicos. En los agronegocios es una herramienta útil para procesar los desechos, principalmente utilizados en granjas porcinas y/o establos lecheros.

Con el desarrollo de la digestión anaerobia se producen tres subproductos: gases (biogás) que en su composición se encuentran el metano (CH4) con alto valor energético y dióxido de carbono (CO2), entre otros. También se producen “lodos” residuales que poseen alta concentración de nutrientes y aguas residuales  que tienen potencial de ser utilizadas como riego en las unidades productivas.

El alto valor energético del metano presente en el biogás, lo hace una excelente alternativa en su aplicación como combustible para motores, turbinas o calderas.

El biogás también puede ser empleado en la generación de energía eléctrica, de manera sustentable y económicamente factible, para lo cual se requiere un motogenerador.

Tecnología

  • Se diseña una laguna para la captación de los residuos animales.

  • En el diseño y la construcción de un biodigestor hay que tomar en cuenta, un material llamado geomembrana ( o biobolsa), la cual puede ser de polietileno de alta densidad o de baja densidad (HDPE) (LLDPE).

  • Se reviste esta laguna con esta geomembrana de polietileno de alta densidad (HDPE), y se incorpora el sistema de agitación.

Se colocan líneas de tubería perforada para la succión de lodos en un futuro. Así como las líneas para los agitadores.

Se comienza a llenar la laguna con los residuos animales previamente mezclados

Se distribuye una tubería de polietileno de alta densidad en todo el perímetro para la captación directa del gas metano

Una vez llena la laguna, se instala una cubierta, esta cubierta esta hecha con el mismo material, Geomembranas

Una vez llena la laguna, se instala una cubierta, esta cubierta esta hecha con el mismo material, Geomembranas

Ductos para los agitadores y la succión de los lodos

Otra vista de la cubierta con el biogás generándose

AL finalizar la instalación, se conecta  a un medidor, que mide todo el tiempo la captación de gas metano,

El medidor a su vez tiene una conexión a un quemador, donde se  estará quemando el gas metano.

Sistema de encendido de flama con panel fotovoltáico para el quemador

Sistema de Filtración del biogás

El sistema de biodigestión completo incluye el medidor de flujo de biogás y el quemador para la destrucción del metano

El tiempo de vida útil de un sistema de biodigestión es de aproximadamente 20 años, siempre y cuando tenga el mantenimiento adecuado y necesario para su correcto funcionamiento.

El mantenimiento es sencillo y lo puede realizar personal previamente capacitado. A continuación se enuncian las siguientes recomendaciones:

  • Realizar inspecciones periódicas del estado de la cubierta, buscando detectar fugas, rasgaduras y daños en general.
  • Realizar la remoción de basura y escombros arrastrados por el viento.
  • Eliminar inmediatamente cualquier acumulación de agua de la cubierta.
  • Realizar periódicamente la extracción de los lodos en la parte baja del biodigestor
  • Un mantenimiento programado de motogenerador, bombas, sopladores.
  • Verificar que las tuberías no presenten fugas.
  • Sustituir los filtros cuando sea necesario.
  • Revisar algunas válvulas y trampas.

 

Fuente: Documento Elaborado por  Personal Especialista del Equipo de Implementación del Proyecto de Desarrollo Rural Sustentable. BIRF_FIRCO

 

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Producción agrícola

Continuando con la serie de prácticas y tecnologías de agricultura sostenible adaptada al clima (ASAC) desde de varios puntos de entrada: manejo del suelo, manejo del cultivo, manejo del agua, manejo del ganado, silvicultura, pesca y acuicultura y manejo energético. Ahora hablaremos sobre Produccion agricola

Producción agrícola

Introducción

La producción de alimento, fibra y forraje se realiza por medio de una amplia variedad de sistemas de producción agrícola, cada uno bajo condiciones socioeconómicas, de suelo y climáticas muy diversas.

Por ejemplo, la producción de algunos cultivos es de secano, en tanto la de otros, con riego.

Hoy en día se presta mucha atención a la gran diversidad de prácticas agrícolas consideradas «sostenibles y adaptadas al clima», ya sea desde el punto de vista de la adaptación, como por su potencial de mitigación.

Dichas oportunidades de sostenibilidad y adaptación al clima se encuentran mediante una vasta gama de puntos de entrada que van desde el manejo del agua y el suelo hasta prácticas agroforestales.

Esta sección se centrará en explicar cómo innovaciones «específicas por cultivo» pueden contribuir sustancialmente a alcanzar una agricultura sostenible adaptada al clima (ASAC).

Su contribución a la ASAC

  • Productividad: La productividad agrícola se puede aumentar mediante el mejoramiento de variedades para que tengan mayor rendimiento, mediante el manejo agronómico y de los nutrientes y mediante la selección de cultivos que tengan un mejor potencial de rendimiento.
  • Adaptación a corto plazo mediante la gestión de los riesgos climáticos: Algunas intervenciones agrícolas pueden disminuir de manera considerable el riesgo de una disminución del rendimiento o una mala cosecha. Por ejemplo, los cultivos se pueden mejorar genéticamente para que tengan mayor tolerancia a las sequías y, junto con variedades de ciclo más corto, se pueden utilizar para conseguir «evadir la sequía terminal» (ver CIMMYT e IITA 2015, 13Estudio de caso 2 y Estudio de caso 3). De manera similar, el mejoramiento para crear resistencia a plagas y enfermedades causadas por fenómenos meteorológicos también brinda una fuente importante de reducción del riesgo climático. El mejoramiento para crear resistencia a sequía, plagas y enfermedades está tomando mayor importancia debido a que se proyecta un aumento en el riesgo de sequías en muchas regiones y la distribución y severidad de brotes de plagas y enfermedades también cambiarán a medida que cambie el clima (FAO 2008). 14
  • Adaptación a largo plazo mediante el cambio: A medida que continúe el calentamiento global, la adaptación a largo plazo será indispensable. Esto se puede lograr por medio del desarrollo y siembra de variedades de cultivos tolerantes a las altas temperaturas, a la sequía o a la salinidad, o bien, cambiándose a cultivos que tengan mayor tolerancia al calor y a la sequía. Por ejemplo, cereales como el mijo y el sorgo son los cultivos más resistentes a ambientes severos, secos y calurosos (ICRISAT 2014). 15 Los agricultores que actualmente cultivan maíz, en el futuro quizá tendrán que cambiarse a estos cultivos alternativos (ICRISAT 2015). 16Otra estrategia de adaptación es la sustitución de cultivos anuales potencialmente vulnerables por cultivos perennes más resistentes (ver Estudio de caso 1). Más aún, en regiones que ya son marginales para la producción agrícola, los agricultores bien podrían tener que adaptarse de manera más drástica, dejando de lado los cultivos por la crianza de ganado (Jones and Thornton 2008). 17
  • Mitigación: El potencial de mitigación de la producción agrícola proviene en gran medida del manejo del suelo y agua o del sistema agroforestal donde crecen los cultivos (ver puntos de entrada 1, 4 y 6). Sin embargo, los cultivos perennes son capaces de secuestrar mayores cantidades de carbono del suelo que los cultivos anuales (Glover et al. 2007).
PorCarlos Delgadillo de Anda

Manejo de Suelos

Esta sección presenta una serie de prácticas y tecnologías de agricultura sostenible adaptada al clima (ASAC) desde el punto de vista de Manejo de Suelos, posteriormente hablaremos de otros como; manejo del cultivo, manejo del agua, manejo del ganado, silvicultura, pesca y acuicultura y manejo energético.

En general, se considera que prácticas son las maneras de llevar a cabo las labores, por ejemplo, agricultura de precisión, labranza y fertilización, todas ellas son prácticas de ASAC.

Las tecnologías son nuevos materiales introducidos en las nuevas o antiguas prácticas y pueden incluir nuevas variedades tolerantes a la sequía, una raza más resistente de ganado o un nuevo fertilizante de liberación lenta.

Muchos de los puntos de entrada suponen intervenciones a nivel de finca.

Sin embargo, en muchas ocasiones, también es necesario tener en cuenta el manejo de recursos naturales a nivel de paisaje.

En la mayoría de casos habrá una conexión inevitable y deseable entre puntos de entrada.

 

Manejo de Suelos

Mantener o mejorar la salud del suelo es esencial para una agricultura sostenible y productiva. Un suelo ‘saludable’ ayudará a impulsar la producción agrícola sostenible cerca del límite máximo posible, de acuerdo con el tipo de suelo y el clima. Los aspectos clave de un suelo ‘saludable’ incluyen lo siguiente:

  • Una cobertura vegetal extensa.
  • Niveles de carbono en suelo cercanos al límite, de acuerdo con el tipo de suelo y el clima.
  • Pérdida mínima de nutrientes del suelo por lixiviación.
  • Índices mínimos o nulos de escorrentía y erosión del suelo.
  • Ninguna acumulación de contaminantes en el suelo.
  • Agricultura que no dependa excesivamente de energía fósil por el uso de fertilizantes químicos.

En muchas regiones del mundo, la salud del suelo se ve seriamente amenazada por los incrementos en población humana y de ganado. Esto ha causado la intensificación del cultivo de la tierra en áreas con alto potencial, la expansión agropecuaria hacia los bosques y ambientes marginales con suelos frágiles, así como la sobrepoblación de ganado y pastoreo excesivo en pastizales naturales. Por lo que, en combinación con las dificultades que enfrentan los pequeños agricultores respecto a la disponibilidad de insumos nutritivos orgánicos y químicos, estos factores han provocado el deterioro de la salud del suelo a gran escala y, así, de la productividad en esas regiones.

Su contribución a la ASAC

Las mejoras en el manejo del suelo recuperan la salud del suelo y contribuyen a la ASAC desde varias perspectivas importantes:

Productividad:

Todas las intervenciones que mejoren la fertilidad del suelo, la disponibilidad del agua en el suelo y reduzcan la pérdida de la capa superior del suelo, rica en nutrientes, mejorarán directamente la productividad.

Adaptación:

En varias partes del mundo, los fenómenos pluviales intensos ya son un hecho común y son un gran riesgo para la escorrentía y erosión del suelo, especialmente en laderas.

Las proyecciones de cambio climático sugieren que es muy probable que la frecuencia y severidad de dichos fenómenos aumente.

Existe una amplia gama de intervenciones relacionadas con el manejo de suelo que ayudan a reducir el riesgo de escorrentía y erosión del suelo, que van desde intervenciones a nivel de finca, como labranza con curvas a nivel o con caballones entrelazados en curvas de nivel, microcuencas y cobertura de la superficie con rastrojos, hasta enfoques a nivel de paisaje, tales como elaboración de terrazas, instalación de mojoneras de piedra en curvas a nivel y reforestación.

Mitigación:

El manejo del suelo puede también ayudar a mitigar el cambio climático a través de una serie de intervenciones (Smith et al. 2007). 1

Los suelos son un importante «sumidero» bajo tierra para el secuestro de carbono y las intervenciones en el manejo de los suelos pueden ayudar a sacar partido de esa característica.

Por ejemplo, la incorporación de materia orgánica que se recomienda en la Agricultura de Conservación (Richards et al. 2014, 2 /, la incorporación de árboles en los campos de cultivo y las mejoras en el manejo del pastoreo en pastizales naturales, todas ellas son prácticas que ayudan a incrementar el secuestro de carbono.

La emisión de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero (GEI), de los fertilizantes químicos solo se pueden reducir mediante enfoques integrales del manejo de fertilizantes nitrogenados, como el Manejo Integrado de la Fertilización del Suelo, por ejemplo (Fairhurst 2012; 3 Roobroeck et al. 2015. 4 ) con el cual sus defensores lograron reducir la cantidad y aplicaron el fertilizante nitrogenado químico más estratégicamente.

Se sabe que los arrozales de tierras bajas con sumersión mantienen mucho más el carbono del suelo que aquellos arrozales que pasan por los ciclos de humectación y secado que se llevan a cabo en el cultivo de arroz y trigo o en las tierras altas con rotación de maíz y trigo (Ladha et al. 2011).

Fuente: http://es.csa.guide La Guia ASAC

PorCarlos Delgadillo de Anda

Sistemas de Calentamiento de Agua con Energía Térmica Solar

INTRODUCCIÓN

México es un país con gran potencial para el aprovechamiento de la energía solar. Se encuentra ubicado en el llamado cinturón solar donde la radiación promedio para nuestro país es: 5 kWh/m2/día.

Esta energía solar puede tener aplicaciones importantes en el sector agropecuario si es aprovechada mediante una tecnología adecuada. Un ejemplo de esto son los sistemas de calentamiento de agua con energía térmica solar.

Esta tecnología tiene como objeto principal el abastecimiento de agua caliente de manera autónoma, que puede ser empleada en diversos procesos productivos o agroindustriales, sobre todo para el bienestar doméstico de los habitantes.

 ¿QUÉ SON LOS SISTEMAS TÉRMICOS SOLARES?

Un sistema térmico solar es una máquina capaz de aprovechar la energía proveniente del sol y transformar ésta en energía térmica, que puede emplearse para elevar la temperatura de un fluido, como por ejemplo el agua.

Actualmente, el calentamiento de agua en los agronegocios involucra el empleo de equipos costosos y dañinos al ambiente como lo son calderas y/o boilers. Una alternativa que resulta económica lo representan estos sistemas de calentamiento los cuales emplean la energía proveniente del sol como su combustible.

COMPONENTES PRINCIPALES DE LA TECNOLOGÍA

Usualmente, los sistemas térmicos solares para agua que se utilizan en los agronegocios  son los de colectores planos y los de tubos evacuados, conformados por los siguientes subsistemas:

1.- Subsistema de captación solar.  Encargado de recibir los rayos solares  para el calentamiento del fluido de trabajo.

2.- Subsistema de almacenamiento térmico (Termotanque). Almacena la energía térmica con las mínimas perdidas energéticas posibles.

3.- Subsistema de circulación o Hidráulico. Transporta el fluido de trabajo. Se integra por tuberías, válvulas, bombas de circulación y tanques de expansión.

4.- Subsistema de control. Funciona por medio natural (termosifón) o circulación forzada, que consiste en el control por medio de sensores de temperatura y controles eléctricos para hacer accionar la bomba de circulación.

BENEFICIOS DE LA TECNOLOGÍA

El elevado costo de la energía eléctrica y del uso de combustibles fósiles en los agronegocios, han hecho que la tecnología de calentamiento de agua con fuentes renovables sea aceptada como una alternativa de solución a esta problemática.  Entre los beneficios de esta tecnología, se encuentran:

Beneficios Sistemas Térmicos Solares
Carácter Productivo
1.- Uso de agua caliente para diversos procesos productivos (escaldado, sanitización, limpieza, etc.)

2.- Diseño modular, lo que permite una diversidad de aplicaciones

3.- Aplicaciones innovadoras como calentamiento de aire para invernaderos o deshidratado de frutas.

Carácter Económico
1.- Ahorros por sustitución del uso de combustibles.

2.- Obtención de beneficios económicos por reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)

3.- Periodos cortos de recuperación de la inversión (de 3 a 5 años en la mayoría de los casos)

Carácter Social y Ambiental
1.- Reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero

2.- Disminución en el uso de combustibles fósiles

 

APLICACIONES PRINCIPALES SISTEMAS TÉRMICOS

En el sector agropecuario, el agua caliente es requerida por diversas actividades dentro de los procesos productivos (rastros, obradores, empacadores, lecherías, queserías), ejemplo de éstas son:

  • Limpieza de rastros (lavado de canal y de cortes).
  • Escaldado
  • Limpieza y desinfección de herramientas
  • Limpieza de plantas
  • Lavado de frutas y hortalizas
  • Aseo personal de los trabajadores
  • Proceso de secado
  • Sanitización
  • Higiene y confort de la crianza y engorda de aves y animales
  • Pasteurizado
  • Secado de frutas y verduras
  • Calefacción de espacios

CARACTERÍSTICAS DEL AGRONEGOCIO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA TECNOLOGÍA

Las características que deben tener las unidades productivas para poder instalar un sistema térmico solar son:

  • Que, dentro de sus procesos productivos, demanden mayores volúmenes de agua caliente, vapor o aire caliente.
  • Que por su magnitud generen los mayores ahorros en el consumo de combustibles fósiles tradicionales.
  • Que, por su ubicación, aprovechen de manera más eficiente, el recurso solar.

ETAPAS EN LA IMPLEMENTACIÓN DE UN PROYECTO

  • La instalación de un sistema de calentamiento de agua depende de muchos factores, uno de ellos es la temperatura de agua requerida. Dependiendo de la temperatura el tipo de colector a emplear puede ser:
  • – Colectores Solares Planos ( T < 65 ºC).
  • – Colectores de Tubos Evacuados (65 º C < T < 95 ºC)
  • – Colectores Concentradores ( T > 100 º C)
  • Entonces, el tipo adecuado de sistema dependerá de la aplicación específica, evaluando los parámetros de operación, la temperatura, la presión y el caudal (la cantidad de agua se requiere).
  • De la correcta selección del equipo, depende que el productor obtenga el mayor rendimiento posible.

¿CUÁNTO LLEVA LA INSTALACIÓN?

La instalación de un sistema de calentamiento de agua depende del tamaño del arreglo. No obstante, podría considerarse como tiempo razonable para la instalación tres semanas.

¿CUÁL ES EL TIEMPO DE VIDA ÚTIL?

El proveedor que desarrolle el proyecto deberá garantizar la vida útil de cada uno de los componentes que conforman un sistema térmico solar.

Como referencia, la vida útil de este sistema no será inferior a 15 años. No obstante, será necesario poner especial atención en el mantenimiento de colectores, termotanques, bombas, controladores e intercambiadores de calor, para evitar que se presenten contratiempos en la operación de los sistemas, en un periodo menor al de su vida útil

¿QUÉ MANTENIMIENTO REQUIERE EL SISTEMA?

Algunas recomendaciones para mantener en óptimas condiciones el sistema térmico solar, son las siguientes:

  • Dar mantenimiento periódico al termotanque, colector solar, válvulas, sistemas de tuberías de bombeo de forma periódica.
  • Llevar registros de temperatura y flujo de agua caliente, para identificar posibles fallas durante la operación del equipo.
  • Seguir las especificaciones técnicas para el diseño y operación de sistemas térmicos solares.
  • – Verificar el aislamiento del sistema de tuberías, para prevenir pérdidas de calor que disminuyan la eficiencia del sistema térmico solar.

Con Información del Boletín Técnico Elaborado para el Fideicomiso de Riesgo Compartido (FIRCO)

Esta información, así como las especificaciones de los sistemas térmicos solares, pueden consultarse en el portal web: www.proyectodeenergiarenovable.com

Con el apoyo del Banco Interamericano de Reconstrucción y Fomento BIRF

PorCarlos Delgadillo de Anda

Agricultura sostenible adaptada al clima

NOCIONES BÁSICAS

Recopilado por el Ing. Carlos Delgadillo de la Guia ASAC

 

La Agricultura Sostenible Adaptada al Clima (ASAC) constituye un enfoque integral para hacer frente a los desafíos interrelacionados que presentan la seguridad alimentaria y el cambio climático, que expresamente persigue tres objetivos:

  1. El aumento sostenible de la productividad agrícola para fomentar incrementos recíprocos en los ingresos de los agricultores, la seguridad alimentaria y el desarrollo;
  2. Adaptación y creación de resiliencia de los sistemas agropecuarios y de seguridad alimentaria ante el cambio climático a diferentes niveles; y
  3. Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la actividad agropecuaria (que abarca cultivos, ganadería y pesca).

 

¿Qué es agricultura sostenible adaptada al clima?

Introducción

La agricultura sostenible adaptada al clima (ASAC) se puede definir como un enfoque que pretende transformar y reorientar el desarrollo agropecuario ante las nuevas condiciones que se presentan con el cambio climático (Lipper et al. 2014). 1 La definición más utilizada es la que estableció la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), que indica que la ASAC es “aquella agricultura que incrementa de manera sostenible la productividad, la resiliencia (adaptación), reduce/elimina GEI (mitigación) donde es posible, y fortalece los logros de metas nacionales de desarrollo y de seguridad alimentaria”. De acuerdo con dicha definición, el objetivo principal de la ASAC es la seguridad alimentaria y el desarrollo (FAO 2013a; 2 Lipper et al. 2014 1); en tanto la productividad, adaptación y mitigación se definen como tres pilares interrelacionados que son necesarios para alcanzar tal objetivo.

Los tres pilares de la ASAC

Productividad: La ASAC tiene por objetivo reducir la exposición de los agricultores a riesgos de corto plazo, además de fortalecer su resiliencia, a través del desarrollo de su capacidad de adaptarse y de superar las adversidades que se presenten a más largo plazo. Se presta especial atención a la protección de los servicios ecosistémicos que los ecosistemas brindan a los agricultores y otras personas. Dichos servicios son esenciales para mantener la productividad y nuestra capacidad de adaptación a los cambios climáticos.

Adaptación: La ASAC tiene por objetivo reducir la exposición de los agricultores a riesgos de corto plazo, además de fortalecer su resiliencia, a través del desarrollo de su capacidad de adaptarse y de superar las adversidades que se presenten a más largo plazo. Se presta especial atención a la protección de los servicios ecosistémicos que los ecosistemas brindan a los agricultores y otras personas. Dichos servicios son esenciales para mantener la productividad y nuestra capacidad de adaptación a los cambios climáticos.

Mitigación: Siempre y cuando sea posible, la ASAC debe contribuir a reducir y/o eliminar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Esto quiere decir que reducimos las emisiones por cada caloría o kilogramo de alimento, fibra y combustible que producimos, que evitamos la deforestación derivada de la agricultura y que manejamos los suelos y árboles de manera tal que se maximiza su potencial de actuar como sumideros de carbono y absorber CO2 de la atmósfera.


Características fundamentales de la ASAC

La ASAC hace frente al cambio climático: A diferencia de la agricultura convencional, la ASAC integra sistemáticamente el cambio climático en la planificación y desarrollo de sistemas agrícolas sostenibles. (Lipper et al. 2014). 1

La ASAC integra objetivos múltiples y resuelve disyuntivas: Idealmente, la ASAC produce resultados de triple beneficio: aumento en la productividad, mayor resiliencia y reducción de las emisiones, aunque no siempre es posible alcanzar los tres y, con frecuencia, surgen disyuntivas a la hora de implementar una ASAC. Esto nos obliga a buscar sinergias y considerar los costos y beneficios de las diversas opciones, basándose en los objetivos de las partes interesadas, los cuales han sido definidos mediante enfoques participativos (ver figura 1).

 

Figura 1: Sinergias y disyuntivas para adaptación, mitigación y seguridad alimentaria (Fuente: Vermeulen et al. 2012, p. C-3) 4

 

 

La ASAC ayuda a mantener los servicios ecosistémicos: Los ecosistemas proporcionan a los agricultores servicios fundamentales, entre ellos aire puro, agua, alimentos y materiales. Por tanto, es indispensable que las intervenciones de ASAC no contribuyan a su degradación. De modo que la ASAC adopta un enfoque de paisaje que se basa en los principios de agricultura sostenible pero va más allá de enfoques sectoriales restringidos que dan lugar a la descoordinación y competencia por el uso de la tierra, para lograr una integración en el ordenamiento territorial (FAO 2012b; 5 FAO 2013a 2).

La ASAC cuenta con múltiples puntos de entrada en diferentes niveles: La ASAC no debería percibirse como un conjunto de prácticas y tecnologías, pues cuenta con múltiples puntos de entrada, que van desde el desarrollo de tecnologías y prácticas, hasta la elaboración de escenarios y modelos de cambio climático, tecnologías de la información, esquemas de seguros, cadenas de valor y el fortalecimiento de entornos políticos e institucionales favorables. Así, la ASAC va más allá de la aplicación de una única tecnología a nivel de finca y contempla la integración de múltiples intervenciones a nivel de sistema alimentario, paisaje, cadena de valor o de políticas.

La ASAC varía según el contexto: Aquello que se considera sostenible y adaptado al clima en un lugar, puede no serlo en otro y ninguna intervención es sostenible y adaptada al clima siempre ni en todas partes. Dichas intervenciones deben tomar en cuenta cómo interactúan los diversos elementos a nivel de paisaje, dentro o entre ecosistemas y como parte de distintas disposiciones institucionales y realidades políticas diferentes. El hecho de que la ASAC casi siempre persigue alcanzar múltiples objetivos a nivel de sistema hace que sea especialmente difícil transferir experiencias de un contexto a otro.

La ASAC fomenta la participación de las mujeres y los grupos marginados: Para alcanzar los objetivos de seguridad alimentaria y aumentar la resiliencia, las estrategias de ASAC deben incluir a los grupos más pobres y desfavorecidos, los cuales frecuentemente viven en tierras marginales, las más vulnerables a fenómenos climáticos como sequías e inundaciones y, por consiguiente, son ellos los más propensos a ser afectados por el cambio climático. La perspectiva de género es otro aspecto importante de la ASAC. Por lo general, las mujeres tienen menos acceso y derecho legal a la tierra que trabajan o a otros recursos económicos y productivos que podrían ayudarlas a desarrollar su capacidad de adaptación para hacer frente a desastres como sequías e inundaciones (Huyer et al. 2015). 6 La ASAC busca incorporar a todos los actores, tanto locales como regionales y nacionales, en la toma de decisiones. Solo de esa forma es posible determinar cuáles son las intervenciones más adecuadas y formar las alianzas y asociaciones necesarias para el desarrollo sostenible.

Los ejemplos de intervenciones específicas con ASAC incluyen manejo de suelos, maíz tolerante a sequía, desarrollo de la industria lechera, crianza intensiva de bagre, financiamiento de carbono para recuperar campos de cultivo, trilladoras de arroz reductoras de desechos, pronósticos de lluvia y sistema de incentivos para una producción agropecuaria de bajo consumo de carbono.

Maíz tolerante a la sequía para África (DTMA)

Antecedentes

En el África subsahariana (ASS), «el maíz es vida» debido a su importancia para la seguridad alimentaria y el bienestar económico. Pero cerca del 40 % del área de cultivo de maíz en África está enfrentando ya estrés ocasional por sequía, lo cual se traduce en 10 a 25 % de pérdidas en el rendimiento. Además, alrededor del 25 % del cultivo del maíz sufre de sequías frecuentes con pérdidas de hasta la mitad de la cosecha. Para reducir la vulnerabilidad y mejorar la seguridad alimentaria, el proyecto de Maíz tolerante a la sequía para África (DTMA, por sus siglas en inglés) liberó 160 variedades de maíz tolerantes a la sequía, entre 2007 y 2013. Dichas variedades han sido evaluadas tanto en estaciones experimentales como en campos de los agricultores y han sido distribuidas entre productores de 13 países africanos, mediante los sistemas nacionales de investigación agrícola y empresas privadas productoras de semilla. Los rendimientos de las nuevas variedades son superiores a los de las variedades comerciales actualmente disponibles, tanto en condiciones de estrés como en condiciones óptimas de crecimiento. El CIMMYT también está comenzando a trabajar con colaboradores de Zimbabue para dar inicio a los ensayos con variedades de maíz tolerantes a la sequía y al calor (Sipalla and Cairns 2015). 7

 

Su relación con la ASAC

 

En vista de lo generalizado que está el cultivo del maíz en ASS y el alcance de las sequías, las variedades de maíz tolerantes a la sequía constituyen un aporte significativo para la adaptación a corto plazo por medio de la gestión del riesgo climático. En varias partes de ASS, las proyecciones del cambio climático sugieren un aumento en la frecuencia de las sequías. En la medida en que continúe el calentamiento global, la identificación y liberación de variedades de maíz con mayor tolerancia al calor se convertirá en un mecanismo de adaptación cada vez más importante en la gestión del riesgo climático.

 

Impactos y lecciones aprendidas

 

Una evaluación ex ante realizada por La Rovere et al. (2010) 8 sobre los impactos potenciales del proyecto DTMA indica que (con índices optimistas de adopción e incrementos en el rendimiento de 10 a 34 % sobre el de variedades no tolerantes a la sequía) para el año 2016 el proyecto DTMA podría llevar a obtener un beneficio económico acumulado de cerca de USD 900 millones para agricultores y consumidores. Además, los autores estiman que el maíz tolerante a la sequía podría ayudar a sacar de la pobreza a más de 4 millones de personas y a mejorar los medios de subsistencia de muchos millones más. El continuo éxito de esta iniciativa depende en gran medida de los mecanismos colaborativos sostenibles y generalizados que el CIMMYT y el IITA han establecido entre una amplia red de socios relevantes.