Análisis de viabilidad del biogás como fuente energética en sistemas de agua atmosférica para riego rural en Lima

Abstract

El presente estudio aborda el acceso limitado al agua para riego en zonas rurales de Lima, afectadas por escasez hídrica e infraestructura deficiente, lo que perjudica la seguridad alimentaria y el desarrollo socioeconómico. En estas áreas, la agricultura enfrenta baja productividad debido a fuentes de agua insuficientes, perpetuando la pobreza. Se propone el uso de biogás, obtenido de residuos orgánicos mediante biodigestores, como energía renovable para alimentar sistemas generadores de agua atmosférica (AWG). Estos sistemas extraen y condensan vapor de agua del aire, ofreciendo una solución sostenible al problema hídrico. El estudio recomienda biodigestores tubulares por su bajo costo y fácil construcción. El costo total de instalación del sistema, incluyendo biodigestor y AWG, asciende a S/.200,500 con un mantenimiento anual de S/.1500. Este sistema puede producir hasta 500 litros de agua diarios (15 m³ mensuales), suficientes para el riego agrícola. Además de garantizar el acceso al agua, esta iniciativa fomenta el uso de energías renovables, reduce la dependencia de fuentes hídricas tradicionales y promueve el desarrollo sostenible en comunidades rurales. El proyecto no solo mejora la disponibilidad de recursos hídricos, sino que también impulsa prácticas agrícolas más resilientes y sostenibles en zonas vulnerables de Lima.

This study addresses the limited access to irrigation water in rural areas of Lima, affected by water scarcity and deficient infrastructure, which harms food security and socioeconomic development. In these regions, agriculture suffers from low productivity due to insufficient water sources, perpetuating poverty. The proposed solution involves using biogas, obtained from organic waste through biodigesters, as a renewable energy source to power atmospheric water generators (AWG). These systems extract and condense water vapor from the air, providing a sustainable solution to the water scarcity problem. The study recommends tubular biodigesters for their low cost and ease of construction. The total installation cost of the system, including the biodigester and AWG, amounts to S/.200,500 with an annual maintenance cost of S/.1500. This system can produce up to 500 liters of water daily (15 m³ per month), sufficient for agricultural irrigation. In addition to ensuring water access, this initiative promotes the use of renewable energy, reduces reliance on traditional water sources, and fosters sustainable development in rural communities. The project not only improves resource availability but also encourages more resilient and sustainable agricultural practices in vulnerable areas of Lima.