1 Escuela Superior Politécnica del EjércitoDefensa de Tesis Ing. Fausto Moreno Sangolguí, Ecuador 20/07/2016

2 Trabajo de Titulación:Caracterización del potencial energético renovable para una finca agroecológica

3 Temas a tratar Enfoque Objetivos Sustento teóricoCaracterización de las fincas Matriz energética de las fincas Conclusiones y Recomendaciones

4 ENFOQUE

5 Situación energética del paísInvolucramiento la vida del campesino en el mercado global (ACOSTA, 2002). Existen alrededor de de pequeños productores con fincas con menos de 1 UPA.

6 Situación energética del paísEl modelo económico actual demanda un consumo creciente de energía (en el país 5.6%) Aumento de producción de energías renovables en el país (1.5%) Primera y Segunda Ley de la termodinámica en el marco de ecosistemas

7 OBJETIVOS

8 Caracterizar y analizar:el uso de las energías renovables el sistema de producción de una finca agroecológica propuesta energética alternativa para los pequeños agricultores

9 SUSTENTO TEÓRICO

10 Energías Renovables Solar: 405,43 W/m²

11 Energías Renovables b. Eólica DENSIDAD DE PONTENCIA2. Velocidad del viento Frecuencia del viento DENSIDAD DE PONTENCIA 3. Dirección del viento

12 Energías Renovables c. Biomasa Eucalipto: 6m3 Acacia: 50m³Poda de árboles Energías Renovables c. Biomasa Eucalipto: 6m3 Acacia: 50m³ Poda de árboles: 5 Kg/m² Estiércol: 30 Kg Biogás: 2m³; 49,2 KJ/m³ Biogás Fórmula obtención de Biomasa:

13 CARACTERIZACIÓN ENERGÉTICA

14 Finca Agroecológica: sistema de producción sin químicos, aprovechamiento de los recursos locales, aumento de diversidad de cultivos y biológica Finca Agroquímica: sistema de producción basado en el uso intensivo de agroquímicos, fertilizantes químicos y monocultivos

15 𝐸 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝐸 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = ∆ 𝐸 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎Cálculo energético Balance Energético 𝐸 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝐸 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = ∆ 𝐸 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 Energía (calor): Q= m * cp * Δ T Q= m* (h₂-h₁) Q= V*ρ*PCI

16 Ejes de Estudio Energético en cada Sistema de Producción: Agroecológico y Agroquímico1. Vivienda 2. Producción 3. Transformación

17 Aumento de TemperaturaEnergía (Calor) 1. vivienda Factor de forma: en la Sierra de 0.5 a 0.83 Temperatura de confort: 21.8°C Finca Agroecológica Finca Agroquímica E. Eólica Factor de forma: 0.72 1.24 N° ventanas: 16 E. Solar 4 Techo: teja asfáltica y vivo Zinc y Eternit Pérdida de Energía Aumento de Temperatura 3°C

18 Energía (Calor) 2. Producción

19 Aporte energético de las barreras de vientoEnergía (Calor) 2. Producción Aporte energético de las barreras de viento La diversidad de cultivos y especies forestales permite la conservación de energía en el sistema de producción agroecológica: kwh El aprovechamiento de los residuos de la vivienda aporta con Kg de abono al día

20 Energía (Calor) 3. transformaciónFinca Agroecológica Materia prima Transformación Fuente de Energía Leche Yogur COCCIÓN: Biomasa Granos Pan ASADO: Biomasa Frutas y plantas medicinales Deshidratación SECADO: Energía solar Finca Agroquímica Materia prima Transformación Fuente de Energía Leche NINGUNA - Venta directa - Consumo Granos Aporte de energías renovables en la transformación: Energía solar: 10,4 kwh Biomasa: 8,44 kwh

21 MATRIZ ENERGÉTICA

22 Cálculo de Matriz EnergéticaLa matriz energética se determinó en base a las necesidades energéticas en los 3 ejes de estudio. Esto incluyó el uso energías renovables y no renovables en cada sistema: No renovables: GLP, derivados del petróleo (diesel y fertilizantes) Renovables: solar, eólica, biomasa y barreras de viento Electricidad: producción térmica e hidráulica

23 Ejemplo: Cálculo Matriz Energética con datos de la Finca AgroecológicaConsumo electricidad en la vivienda: COCCIÓN, REFRIGERACIÓN, ILUMINACIÓN Necesidades energéticas: Necesidad de calor: CALEFACCIÓN BIOMASA

24 Energías no renovablesMatriz energética: en la vivienda Energías renovables Energías no renovables Necesidad energética Fuente de energía Cantidad KJ Cocción alimentos Biomasa Solar Calefacción Necesidad energética Fuente de energía Cantidad KJ Cocción alimentos Electricidad Calefacción

25 Matriz energética: en la vivienda

26 Matriz energética: en la producción

27 Matriz energética: en la transformación

28 Comparación de la matriz energética en los dos sistemas de producción

29 Comparación de la matriz energética en los dos sistemas de producción

30 Aporte energético en los dos sistemas de producción

31 Costos de energía en los dos sistemas de producción1. Vivienda

32 Costos de energía en los dos sistemas de producción

33 Costos de energía en los dos sistemas de producción3. Transformación

34 Costo ambiental: Emisiones de CO2

35 Implicaciones Éticas

36 Conclusiones y recomendaciones

37 Conclusiones En la finca agroquímica se invierten 5 Kcal de energía para producir 1 Kcal de alimento En términos económicos en una finca agroquímica se invierten 4,5 veces más que en una finca agroecológica

38 Conclusiones El uso de energías renovables genera un aumento de energía en la vivienda

39 Conclusiones La diversidad presente en la finca agroecológica permite la integralidad en el análisis de todo el sistema de producción

40 Primera ley de TemodinámicaConclusiones La finca agroecológica permite mantener la sostenibilidad del sistema de producción ENERGÍA W/M2 Energía renovable 49.18 Energía consumida 15 Excedente de Energía 34 Primera ley de Temodinámica

41 Conclusiones Finca agroecológica Finca agroquímicaLa sostenibilidad del sistema agroecológico permite una mejor adaptación al cambio climático Finca agroecológica Finca agroquímica

42 Recomendaciones

43 Variación de T. En la compostera

44 Gracias