Diseño y realización: Israel de Jesús Zaldívar PedrosoRevisión técnica: Jorge Luis Álvarez Calvo DrC.

Manual de Agua, forma parte indisoluble de los materiales que ela-bora la ACPA dentro de su programa de capacitación a los Asociados. Elmismo, es una imperiosa necesidad para todos aquellos que se enfrentana la encomiable tarea de establecer sistemas de producción animal en lascondiciones del trópico.

Las fuentes de abasto para los períodos más críticos o de intensasequía, el desarrollo de tecnologías factibles y de bajos insumos, quegaranticen el preciado líquido, es un reto. Es en sí, el objetivo del presen-te Manual, financiado por los siguientes proyectos de Cooperación Inter-nacional, que actualmente desarrolla la Asociación Cubana de ProducciónAnimal y organizaciones solidarias:

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Índice

Capítulo 1. Introducción ................................................................... 7

Capítulo 2. La crisis del agua y sus soluciones ................................ 13

¿Cuáles son las posibles soluciones?Tecnologías disponibles ..................................................... 14

Bombas de soga ..................................................................... 15Bomba de soga de torre ......................................................... 16Bomba de soga para bombeo no vertical ................................ 17Bicibomba ............................................................................... 18Bomba de soga con molino de viento .................................... 18Bomba solar ............................................................................ 19Ariete Hidráulico ..................................................................... 20Molinos de Viento................................................................... 21Modelos desarrollados en el CITA ........................................... 21Protección contra huracanes ................................................... 25Bomba vaquera....................................................................... 25Tradifiltro ................................................................................ 26Costo-beneficio ...................................................................... 26

Capítulo 3. Necesidades hídricas de plantas y animales.................. 29

Balance hídrico ....................................................................... 29Principios fundamentales en toda explotación ganadera ......... 30Consumo ................................................................................ 31

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Capítulo 1. Introducción

Para muchos expertos y observadores,el agua potable se convertirá, en relativa-

mente poco tiempo, en el abismo, que separará lospaíses desarrollados de aquéllos que no hayan alcanzado esa categoría.La historia de la humanidad ha mostrado que cuando escasean recursosestratégicos y diferentes grupos compiten por su uso, se generan inevi-tablemente conflictos bélicos. Actualmente, no faltan voces autoriza-das que advierten que las guerras del futuro más que por el petróleoserán por el preciado líquido.

Se calcula que en el año 2,050 nuestro planeta tendrá una pobla-ción de 7 000 millones (otros cálculos señalan más de 9 mil millones)de habitantes que inevitablemente sufrirán limitaciones de agua. Perodentro de aproximadamente 25 años, la restricción ya habrá aumenta-do en un 50 % en los países pobres y 18 % en los desarrollados. Perosin ir lejos, actualmente la distribución del agua entre los usuarios no esequitativa, con la peor parte para los sectores de menos recursos. Sesabe, y lo ha expresado la ONU.

Los niños nacidos en países desarrollados consumen entre 30 y 40 veces más agua que los nacidos en países en desarrollo

Es que el llamado “oro azul” está másallá de una simple molécula. Es el origende toda forma de vida, es hábitat, alimen-to, medio de producción, transporte y pro-ducto de primera necesidad. Tal vez,alguien ajeno a éstos quehaceres, se pre-

guntará por qué tanta preocupación y alga-rabía, si hay amplias disponibilidades de agua

en el mundo.

¿Pero eso es así? La dura realidad es otra

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Cuba es un país vulnerable respecto a la disponibili-dad y distribución de los recursos hídricos, porque:• La única fuente de alimentación y preservación de

sus riquezas hídricases la lluvia

• Sus acuíferos másimportantes sonabiertos y expuestos a la intrusiónmarina y sus cuencas superficiales sonpequeñas y de poco caudal

• Las posibilidades de obtener más agua disponible esmuy limitada y su utilización ambientalmente riesgosa

• Los procesos erosivos son intensos y la deposiciónde sedimentos en los embalses superficiales reducela capacidad real de éstos

El 97.5 % del agua contenida en la Tierra es salada, proveniente de los océanos.

¡Sólo algo más del 2% es dulce!,y por añadidura, una parte está inaccesible, ya que se encuentracongelada en los casquetes polares (Antártida y Groenlandia), y enel suelo o en las profundidades de éste (acuíferos subterráneos). Sirestamos del verdadero total, queda disponible para el hombre

¡un irrisorio 1%!Por tanto, los seres vivos de este planeta tienen sólo disponiblelos ríos, embalses, lagos y el agua subterránea.

Pero ¡cuidado!, el agua de los embalses se esfumaen relativo poco tiempo y el ciclo del agua renueva lade los lagos a los 17 años y la subterránea y los océa-nos se restituyen transcurridos 1 400 y 2 500 años, res-pectivamente. Suficiente argumento, ¿verdad?

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El crecimiento poblacional e industrialización explosivo en el mundodurante las últimas décadas, ejercieron una presión tan fuerte en los recur-sos hídricos, que fuentes de la FAO/ONU señalaron que más de mil millo-nes de personas no tienen acceso directo al agua potable, China con el 22 %de la población mundial sólo tiene el 7 % del agua potable en su territorio.

Más grave aún, la calidad del agua y su accesibilidad se deterioranrápidamente y las enfermedades diarreicas hacen estragos entre loshabitantes, especialmente el segmento infantil del Tercer Mundo. Poresta causa, cincuenta millones de personas mueren anualmente por elconsumo de agua no potable.

Según datos de la FAO, el sector agropecuario es el mayor destinatariode las fuentes de abastos de agua. Hacia dicho sector van alrededor del70-80 % de todas las extracciones de agua, (20 y 10 % respectivamente;para la industria y el sector doméstico). Pero la solución no es tan simplecomo reducir a uno para darle al otro. Una disminución de los requeri-mientos de agua, por ejemplo, en el regadío de los cultivos y en la ganade-ría, seria catastrófico para la alimentación de la creciente población.

¿qué hacer? Ciertamente, el exceso de ex-plotación del agua en sectores industriales, do-mésticos y agropecuarios, son factores quecontribuyen a la falta de su disponibilidad. Si aesto se añade los problemas de la contamina-ción, el calentamiento global, y el incremento

de la población, entre otros factores.¿qué destino le depara a cientos de millones de

personas?

Las poblaciones asentadas en regiones sub-desarrolladas están expuestas al peligro que

representan las fuentes de agua contami-nadas. Un importante diario de la prensacubana aparecido en marzo del 2004, co-

mentaba que un estudio realizado en Esta-dos Unidos, indicaba que el 40 % de espacioscon agua se consideraron no aptos para finesrecreativos, por estar infectados con residuosalimentarios, metales y plaguicidas, mientrasque en Europa más del 90 % de los ríos tie-nen altas concentraciones de nitrato.

Otro serio problema: La contaminación

Entre 200 y 400 productostóxicos envenenan las aguas

de los ríos en el mundo

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• PURIFICACIÓN DEL AGUA existen las tecnologías que resuelvenen alto grado la contaminación, aunque disponen de ello,los países mas desarrollados. Otra vía de solución, muydivulgada y poco aplicada, es el uso más eficiente del agua.

• NECESIDADES DE AGUA DELAS PLANTAS. Su conocimiento per-

mitirá la aplicación de las normas de riego estableci-das, efectuar las siembras en zonas, climas y momentosadecuados, aplicar un constante y eficaz mantenimien-to técnico de los sistemas de bombeo, distribución ysitio de utilización del agua.

• NECESIDADES DE AGUA DELOS ANIMALES. Su definición permi-tirá un uso más racional, la transporta-ción del precioso líquido medianteequipos con las condiciones que evi-ten su escape y la utilización de bebe-deros que no impliquen despilfarro.Estas son medidas sensibles, que es-tán alcance de todos los agropecuarios.

Las tendencias climáticas actuales para los próximos 100 años en la Región del Caribe, producirían undeterioro de la calidad ambiental general, a consecuencia de la reducción de su potencial hídrico, lapérdida de tierra firme en zonas costeras bajas, el empobrecimiento del suelo, la disminución del rendi-miento agrícola en cultivos fundamentales, la pérdida de la biodiversidad principalmente en zonas costeras,la afectación de asentamientos humanos costeros, el incremento de enfermedades trasmisibles y el con-secuente impacto sobre la actividad económica en general.

ESTA DRAMÁTICA SITUACIÓN ES SALVABLE

El empleo del agua, debe ser también sostenible

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• Durante el siglo XX la población mundial setriplicó, mientras que la demanda de aguase sextuplicó

• Un sexto de la población mundial no tieneacceso al agua potable, mientras un terciode la población mundial no está conectada aningún sistema de tratamientos de aguas ser-vidas

• Cada día un billón de personas amanece sin accesoal agua apta para el consumo o sin recursos para sa-nearla

• Cada año mueren 7 millones de personas como consecuencia deenfermedades trasmitidas por el agua

• Durante el último siglo, la superficie bajo riego se ha quintuplicadodestinándose a la agricultura el 70-80 % del agua utilizada en elmundo

• El 70 % de las aguas residuales de los países en desarrollo se vierteen los cursos de agua sin ningún tratamiento previo

• Durante el siglo XX desapareció el 50 % de los pantanos del mundo• Un tercio de las cuencas colectoras han perdido hasta el 75 % de sus

reservas forestales• Actualmente hay más de 47 000 grandes represas en el mundo• Un país se considera deficiente de agua cuando la media de los

recursos locales es menor de 1000 m3 por persona/año• En Estados Unidos la acumulación del agua por persona alcanza

los 6,000 m3, y en las zonas mas pobres de África es sólo de 11 m3

• En los últimos 25 años del siglo XX la disponibilidad anual per cápitamundial de agua ha disminuido en aproximadamente un tercio

• La cuarta parte de la población mundial carece aún de una fuente deagua segura

• La calidad de agua a nivel global continua decayendo y los micro-contaminantes orgánicos continúan degradando los ecosistemasy hábitat

En el siguiente recuadro, se exponen un conjunto de informacio-nes resumidas, que resultarán útiles para que nuestros lectores fijenaspectos importantes de tan complejo problema.

Independientemente que en la política del ahorro del agua estánimplicados todos los sectores socio-económicos del país, el sectoragropecuario debe hacer importantes contribuciones en ese objetivo.

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Capítulo 2. La crisis del aguay sus soluciones

Nuestros retos actuales van dirigi-dos a satisfacer las crecientes de-mandas de agua que exige unasociedad, economía y medio am-biente en perfeccionamiento, a sa-ber con:

– Abasto social: el 6 % de la pobla-ción recibe el agua por pipas que son de-pendientes del combustible; un 16% la posee de fácil acceso al buscareste preciado líquido a distancias de 300 m. Un 4,5% no posee aguaservida.

– Abasto agropecuario: Más de 700 mil bovinos se trasladan alaño de sus unidades en la época seca y se confinan para recibir aguapor pipas, con las consiguientes pérdidas de peso vivo, aumento deaccidentes, enfermedades y muertes o desnutrición, no recuperables.Muchas fuentes de agua son inaccesibles o no adecuadas para el abas-to, aún en la primavera, y se producen afectaciones al consumo dealimentos y a la producción animal.

La sequía y el abasto intermitente o no adecuado del agua, afec-tan también los cultivos agrícolas, los que disminuyen sus produccionespor falta de germinación de las semillas y pérdidas en sus poblaciones yen otros casos las cosechas se pierden totalmente.

– Clima: La frecuencia de años con déficit moderado o severo delluvias en el acumulado de las precipitaciones se duplicaron entre 1961-90, en comparación con los años 1931-60, lo que redujo el período deretorno de este fenómeno negativo de 5 a 2,5 años, con un aumentosimultáneo en la persistencia. Los años severos aumentaron aún más sufrecuencia, de 1 a 4 veces cada 25 años, al comparar ambos períodos.

Estas variaciones climatológicas, significativas para el país y enparticular para las provincias orientales, dentro del contexto del cambioclimático general que ocurre en el planeta, provocó una disminuciónnotable de las lluvias con una distribución irregular en diferentes perío-

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dos del año. Se han incrementado las temperaturas y las radiacionessolares, que conjuntamente con la presencia de vientos secos, elevanla evaporación de las aguas superficiales y el agotamiento de las fuen-tes de abasto tradicionales en la ganadería.

Para ilustrar con ejemplos, las prolongadas y reiteradas sequíasde los últimos años, determinaron un déficit en los acumulados delluvias de 500 a 1 150 mm en diferentes zonas de Holguín y un incre-mento de 0,8 0C en la temperatura media. Los estudios rea­lizados enel 80 % de esta provincia indican que las aguas subterráneas poseeníndices de calidad aceptables para el consumo por el ganado vacuno(menos de 3g de sólidos solubles totales/L) y la profundidad de yacenciano sobrepasa los 20 m en el 93 % de los casos estudiados. Estas carac-terísticas las hacen fácilmente explotables por medio de la perforaciónde pozos ordinarios o profundos, que en los lugares de menor afluenciaproporcionan caudales superiores a los 0,5 L/s.

– Economía: El abasto de agua es un fuerte y significativo consu-midor de energía, dependiente de las fluctuaciones en la disponibili-dad y precios de los combustibles, resultando traumático para la frágileconomía cubana en los años 90 hasta hoy.

¿Cuáles son las posibles soluciones?Tecnologías disponibles

En los sistemas de explotación extensiva y semi extensiva de críavacuna se aprovechan las aguadas naturales, principalmente ríos, ca-ñadas, arroyos y manantiales como fuentes de abastos. No menosimportantes resultan el abasto de agua de las presas, micropresas ytranques. Además, existen un conjunto de tecnologías disponibles enel Centro Integrado de Tecnología Apropiada (CITA) del Instituto Na-

cional de Recursos Hidráulicos , que brindansoluciones al abasto de agua en forma efi-ciente, viable y sostenible con la utilizaciónde Fuentes Renovables de Energía (FRE). Losaspectos climáticos y económicos señala-dos, unidos a la reanimación y el perfec-

cionamiento de la sociedad, de la economíay los cambios en la estructura y tenencia de

la tierra que hoy diversifica y amplía la pro-ducción, imponen una nueva óptica de desarro-

llo sostenible para el abasto de agua.

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Fuente de energía Tecnología disponible Hídrica • 4 modelos de arietes hidráulicos

multipropulsores Viento (eólica) • 2 modelos de molinos de avanzada Solar (fotovoltaica) • 1 modelo de bomba de soga solar Humana manual • Varios modelos de bomba de soga pies • Bici bomba (con soga) Animal • Bomba vaquera Otras • Tradifi ltro

Tecnologías disponibles

Especificidades y ventajas

Bombas de soga

La sabiduría popular logró fabricar, con ingenio y una soga, unequipo que sustituye el uso de la energía convencional y superaen eficiencia a todos los mecanismos conocidos para el bombeomanual de agua.

Extraen agua desde un pozo u otra fuente hasta la superficiedel nivel deseado, por lo que pueden usarse para el abasto deagua a la población, ganadería y para riego a pequeña escala.

Su funcionamiento está basado en un circuito cerrado entre lafuente de agua y la superficie o nivel deseado, por el que pasauna soga con nudos a intervalos determinados y que asciendenpor dentro del circuito al accionar una polea motriz. Los nudos ensu función de pistones se mueven en una sola dirección y al llegararriba, el agua bombeada es entregada al usuario en cantidadesde 2 L/s. La entrega varía con la profundidad.

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Componentes para el funcionamientode la bomba de soga

Indicadores de una bomba de soga

Modelos. Experimentan transformaciones constantemente por laposibilidad de adaptarlas a las posibilidades tecnológicas y la capacidadproductiva de cada lugar. Entre las principales tenemos:

Ø del tubo de subida mm) 12 – 19 20 – 37 38 – 50

Profundidad de bombeo (m) 15 – 40 5 – 15 Hasta 5

Distancia máxima entre pistones (m) 3 2 1,5

Caudal estimado de bombeo (l/s) 0,2 – 0,7 0,2 – 1 1 – 2

Bomba de soga de torre

Permite solucionar el problema de elevar el agua, de forma ma-nual, hacia un nivel superior o fuente de abasto. Como la altura sueleser mayor que la habitual, en la polea se colocan dos manivelas paraser accionadas por dos personas y de esa forma aumentar la potenciade bombeo que puede alcanzar 2  L/s. a 10 m de altura.

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Bomba de soga para bombeo no vertical

Bombea el agua desde un río, presa, canal o acequia. Para ello,sólo basta inclinar en el ángulo necesario el tubo de subida (hasta 75º).Resulta un equipo idóneo por la facilidad y el bajo costo con que sesoluciona el problema.

Bomba de soga parabombeo no vertical

Bomba de sogade torre y detalle

de la guía superior

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BicibombaEs una bomba de soga de torre,

acoplada a una bicicleta, de forma talque se pueda bombear agua hacia unrecipiente elevado, a partir de la ener-gía del hombre al pedalear. Se puedeutilizar para el abastecimiento de aguaen bases de campismo, centros turís-ticos, zonas rurales y zonas periur-banas. Es viable su empleo para elabasto de agua potable y para el usodoméstico, el riego a pequeñas par-celas y el abasto a la ganadería de for-ma limitada.

1 Cuadro, 2 Ducha, 3 Estructura o base, 4 Estructura de la roldana, 5 Estructura o soporte 6 Guía, 7 Llanta,8 Manubrio, 9 Mecanismo de transmisión, 10 Piscina, 11Pistones, 12 Pozo, 13 Roldana, 14. Roldana-Tensor, 15. Sillín, 16 Soga, 17. Tanque, 18. Tubería de descarga, 19. Tubería de subida, 20. Tubería dedesague, 21. Viga - soporte

La energía eólica puede susti-tuir a la energía humana como fuen-te motriz en la bomba de soga.Como la potencia requerida no esgrande, se deben usar molinos pe-queños y sencillos, que logren cap-tar vientos de velocidades inferioresa los 4 m/s y permitan usar la bom-ba de forma manual en zonas deregímenes inestables de vientos. Lamayoría de los modelos utilizadosen Centroamérica tienen el incon-

Bicibomba construida con tubos galvanizados.

Bomba de sogacon molinode viento

1. Soga, 2. Pistones, 3. Tubo de subida, 4. Poleamotriz, 5. Juego de poleas  multiplicadoras, 6.Rueda de fricción, 7. Disco, 8. Rotor eólico, 9.Estructura, 10. Tubo de descarga, 11. Guía, 12.Campana y 13. Pozo.

veniente de que no permiten la rotación del molino a 360º. Ello sesuperó con el diseño propuesto por el Grupo de Energía Solar, basadoen las experiencias del CITA.

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Bomba solar

La bomba solar es unatecnología apropiada dondeno exista servicio eléctrico.El equipo fusiona dos tec-nologías aparentementecontradictorias, el uso de laenergía solar fotovoltaicajunto a una tecnología po-pular (bomba de soga) perode alta eficiencia. Esto per-mite aprovechar al máximola energía disponible.

Adopción de la bomba de soga

Las palabras no logran trans-mitir la sencillez, utilidad y ver-satilidad de la bomba de sogapor ello, bastaron algunos talle-res, seminarios y demostracio-nes, para que varias entidadesy usuarios individuales se apro-piaran de esta tecnología de bajocosto, que hoy funciona en másde 2 000 lugares en todo el país.

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Principio de funcionamiento

Ariete Hidráulico

Muchos autores asumen que el ArieteHidráulico (AH) es una máquina, otros ale-gan que es un motor, pero realmente el esuna bomba de fluido impelente, que paraque funcione solo basta conectarlo a unafuente de agua que tenga cierto desnivel to-pográfico con relación al ariete. Este desni-vel crea una energía potencial, que al caerel agua por gravedad se convierte en ener-gía cinética (E = ½mv²), la que es utilizadapor el AH para bombear una parte del cau-dal de agua que le entra.

Para que un AH funcione, el desnivelmínimo entre él y el espejo de agua es 0.5m;la altura de bombeo resultante puede alcan-zar la relación de 1:10 a 1:30, o sea un metro de desnivel permiteelevar el agua de 10 a 30 m.

Los AH convencionales poseen una válvula de impulso y una deretención; su carcaza y el tanque de aire generalmente son fundidos,lo que los hace muy pesados e inflexibles, además de su alto costo.

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Ventajas

Modelos desarrolladosen el CITA

– Muchas partes y piezas pro-vienen de equipos en desuso– Los modelos CITA 2 y 3 songalvanizados y desmontables.– Los modelos CITA 6 y Danéstambién son desmontables, aun-que el material galvanizado se usa

en parte (Danés) o no se usa (CITA-6).– El hecho de ser desmontables le confiere a estos equipos beneficios

significativos para el traslado, montaje, mantenimiento y reparación.– Los equipos son más ligeros y sus costos de producción menores.

Además, pueden construirse a escala local, lo que les confiere ven-tajas para la adopción y posterior manejo.

Molinos de Viento

La explotación de las aguas sub-terráneas se puede realizar porbombas manuales, motobombas,electro bombas y también por má-quinas aeromotoras, como los co-nocidos molinos de vientos. Todasposeen ventajas y desventajas rela-cionadas con la fiabilidad y eficienciaeconómica; pero la extracción deaguas subterráneas mediante molinosde viento, ha demostrado reunir con-diciones idóneas para el abasto de aguaa la ganadería por su fiabilidad mecáni-ca, fácil mantenimiento y utilización dela energía eólica que es suficiente entodo el territorio nacional.

La variabilidad en la extracción o bombeo se puede evitar conla construcción de depósitos de agua, cuyas capacidades se deter-minan de acuerdo con el gasto de los pozos existentes, las capaci-dades de extracción de los molinos y las unidades de ganado mayor(UGM) que deben ser abastecidas.

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Cuba, por configuración y ubicación geográfica, se favorece muchopor los vientos alisios (velocidad de 5,5 m/seg). Según el Atlas Eólicodel país, la mayoría de sus estaciones registran velocidades del vientopromedios anuales superiores a 2-3 m/segundos en mediciones realiza-das a 10 m de altura. Estas condiciones favorecen el empleo de laenergía eólica para la extracción de las aguas subterráneas a través delos molinos de viento.

Consumo diario (L) 5,000 8,333 11,666 15,000

UGM 33 56 78 100

Almacenamiento necesario (m3)

15

25

35

45

Los molinos de viento, a diferencia de los equipos de bombeo decombustión o eléctricos, tienen poca complejidad mecánica, su manteni-miento no es difícil, aún en las zonas rurales más apartadas y proporcionanimportantes ahorros de combustibles, electricidad y recursos, que justifi-can las inversiones en perforación de pozos. Es factible obtener en elmercado molinos de viento de alta fiabilidad, con un tiempo de explota-ción superior a 30 años, que garantizan el abasto de agua de forma esta-ble, lo que junto al suministro de la base alimentaria requerida determinanun incremento sostenido de las producciones de leche y carne.

Si se considera que el consumo de agua del ganado se comporta rela-tivamente estable durante todo el año, y la energía eólica no está disponi-ble de forma permanente, se comprenderá la importancia de la explotaciónde las aguas subterráneas mediante molinos de viento, complementadascon la construcción de depósitos que permitan acumular reservas de aguasegún las necesidades y características de cada unidad.

Un molino convencional, con una torre de 10 m dealtura, ventilador de 8 pies de diámetro y pistón de 2,5

pulgadas puede extraer 1 780 L/h promedio, con unavelocidad del viento de 27,7 km/h. Si se alcanza esta

velocidad en el 33% del tiempo (8 horas)se extraerán 14  240 L de agua/día, su-

ficientes para abastecer 95 UGM conun consumo promedio de 150 L/UGM.

MOLINO + TANQUE COLECTOR

El éxito de la tecnología está en dependencia del acople del molino aun tanque colector, cuya capacidad depende del número de anima-les. Garantizará el agua para los períodos en que no sople el viento.

MANUAL DE AGUA 23

Modelos diferentesde Molinos

• Aerobombas de tipo Delta, que tienen aletas en forma Delta,son más cortas (10 cm) colocadas en mayor cantidad (24 ó 32 aletas)en el perímetro del rotor. Esto le permite extraer y bombear agua convelocidad del viento menor de 2 m/s. Estas peculiaridades, sumado a lano utilización de caja reductora, le permiten más eficiencia y mayorentrega que los molinos tradicionales.

• Modelos Junior de 4 m de altura y 24 aletas y los Delta 16 de10 m altura y 32 aletas, son ligeros y poseen mecanismos adicionalesque facilitan el montaje y el desmontaje. Este mecanismo es una arti-culación en la torre del Junior, que permite que 3 hombres lo desmon-ten; en el caso del Delta 16 posee un mecanismo tipo “winche”acoplado que permite que 2 hombres lo manipulen. En ningún casohacen falta grúas u otros mecanismos utilizados tradicionalmente.

Principio de funcionamiento: el viento (inferior a 2  m/s) es capta-do por las aletas tipo Delta (24 ó 32) ello, posibilita el movimientocircular del rotor que trasmite directamente a la varilla de accionamientopor una excéntrica. Se crea un movimiento alternativo rectilíneo, quepone a funcionar la bomba de desplazamiento positivo colocada en elpozo o estanque, con un bombeo más eficiente y en mayor cantidadque con los molinos tradicionales.

Podemos extraer agua desde 0-20  m (el Junior) y hasta 100  m (elDelta), entregándose hasta 3 m³/día con el primero y 30 m³/s.

El CITA tiene instalados equipos de nueva generación llamados Aero­bombas noconvencionales. Sus inventores utilizan tecnologías de última generación vincula-das a la aerodinámica, mecánica, hidráulica y nuevos materiales, que posibilitan

en su conjunto la producción de nuevos y atípicos modelos de molinos.

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Bondades

• Gran amigo del hombre y de los animales• No contamina el medio ambiente y proporcionan

el agua que tanto necesitamospara tomar, cul t ivar, cr iar elganado…y por qué no, para elabasto del preciado líquido a una vi-vienda campestre

• Con la crisis energética de la década de los 70,se comenzó a reconsiderar su uso como fuente al-ternativa de energía. El 40% de la energía que seemplea mundialmente para el bombeo del agua,se puede aportar con estos aparatos

– Sabía usted que en la finca ganadera más grande de Cuba hasta 1959, segarantizaba el agua, utilizando molinos de viento?

– No olvide nunca que el rotor del molino, es una de las partes más impor-tantes: transforma la energía eólica, en mecánica, de ahí se define que eltamaño del molino lo determina el diámetro de su rotor y no su altura

– Pueden tener varias formas y según las cantidades de paletas que posean,se podrán utilizar en el bombeo del agua o como aerogeneradores deelectricidad

– El mecanismo de transmisión, lleva la energía mecánica del eje del rotorhasta el vástago del pistón de la bomba mediante un sistema de biela-manivela. Según el diámetro del pistón, así será la capacidad del cilindropara permitir el paso de un volumen de agua

– La veleta o timón orienta al viento de forma tal, que choque frontalmentecontra él, lo haga girar y sirva de contrapeso

– La torre es el cuerpo del molino. Puede tener distintas formas y alturas, conbases cuadradas, triangulares o de otro tipo. Al armarla, se considerará ladirección predominante del viento, para que siempre de en un ángulo quedisminuya los efectos perjudiciales de este, sobre la construcción

– Funcionamiento: al subir el pistón, se crea un vacío dentro del cilindroque se llena por el agua que penetra al abrirse la válvula de admisión.Lleno el recipiente, se cierra esta válvula y se abre la de escape, pordonde saldrá el líquido, al comprimirse por el pistón. Según la intensidaddel viento, así será el volumen de agua que se desplazará desde el molinohacia los tanques de almacenamiento

– Mantenimiento: La operación es muy sencilla; consiste en engrasar todaslas partes que están sujetas a la fricción, como son las varillas y las bielas.Generalmente, es cada tres meses

MANUAL DE AGUA 25

Protección contra huracanes• Un molino tradicional, está diseñado para soportar vien-

tos huracanados, de hasta 135 kilómetros por hora, perocualquier huracán puede elevarlos hasta los 180 ó más.Cuando esto pueda ocurrir, es necesario bajar la má-quina, la rueda o rotor y la cola o timón. Todo ello serealiza en un tiempo muy breve y después se prote-gen mediante amarres a la base o el trasladoa naves cercanas, que ofrezcan mayor pro-tección

• Por su parte, la estructura puede soportarvientos de más de 200 km/h, por lo que sepueden considerar como bastante seguras y de-jarlas en su lugar de instalación. Existen variantescuyas torres presentan visagras que permiten des-montarlas, mientras dure la emergencia

• Los tanques de agua, estén o no sobre la superficie del terreno, se dejaránllenos para que el líquido le sirva de anclaje. Los equipos eléctricos de bom-beo, se desconectarán de su fuente energética, para evitar que se quemen yposteriormente, se tomarán medidas para su protección

• Los que estén situados en lugares con peligro de inundaciones, se debenretirar a lugares que ofrezcan seguridad

Bomba vaquera

Se diseñó un prototi-po de “Bomba vaquera”que el propio animal ma-nipula (primera bondad); labomba además, se puedecolocar a más de 45 m dela fuente (segunda bon-dad), preservando la mis-ma de la contaminación y el deterioro. Trabajan bajo el principio dela bomba de diafragma; un disco de goma se mueve hacia delantey al retornar crea una succión que permite el bombeo y la eleva-ción del agua, el animal empuja una palanca al buscar el agua situa-da en la parte de atrás de una escudilla, lo que activa un émboloque bombea el agua dentro de la escudilla.

El prototipo CITA , utiliza materiales de desecho y fácil adquisi-ción, lo que la hace simple y económica. La utilización de un diafragmamayor y mejoras en la válvula de retención, ha elevado el rendimientodel equipo que puede satisfacer el abasto de agua para 10 bovinosadultos y vencer una altura de 6 m, aproximadamente.

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Tradifiltro

Muchas familias cubanas usaban fil-tros para mejorar la calidad del aguade beber, los que poseían piedrasporosas como medio filtrante. La ge-neralización del acueducto y el usomasivo de la potabilización del aguadespués de 1962, hicieron desapa-recer los filtros caseros. No obstante,el servicio de agua intermitente, la posi-ble falta de productos químicos y otras cau-sas menores, siguen afectando la calidad deeste producto en pueblos y ciudades, pro-blema más agudo en las zonas rurales, donde las fuen-tes de agua están desprotegidas y no se utilizan desinfectantes.

En otros casos, la buena práctica popular de hervir el agua, traeinconvenientes prácticos y gastos considerables de combustible; todolo anterior, justifica la necesidad de mejorar la calidad del agua,para evitar afectaciones en la salud pública.

Por ello se diseñó un filtro, a partir de la introducción y promo-ción de uno traído por un especialista, con capacidad de filtraciónhasta de 12 L. de agua/día, suficiente para el consumo diario deuna familia promedio. No utiliza piedras porosas, es una unidadfiltrante compuesta por arcilla mezclada con aserrín que al quemar-se se convierte en carbón en proporción bien definida para obtenerla porosidad adecuada. Después de horneada, se le aplicaMICRODIN (plata coloidal) como líquido desinfectante. Con estapráctica se logró eliminar la turbidez, olores, sabores desagradablesy la contaminación biológica con E. coli, amebas y otrosmicroorganismos al 100%.

Costo-beneficio de las tecnologías analizadas

Los costos de producción e instalación de los di-ferentes equipos, se podrán reducir en 20-40% cuan-

do se produzcan en serie. En los molinos, elensamblaje y producción en Cuba de algunaspartes y piezas, disminuirá los precios hastaun 30%. La producción en serie estabilizará lacalidad de producción y coadyuvará al aumen-

to de la eficiencia en 10-40%.

MANUAL DE AGUA 27

Costos y beneficios

Nota: No aparece bomba solar porque aún está en evaluación. Los costos de instalación de los Arietes,dependen de la complejidad de la obra civil.

Costo de producción

Costo de instalación

Ahorro/año combustible

T/año CO2

USD MN USD MN

Agua

m3 /día

Abasto a: Persona, ha, y animales t USD no emitido

Bomba manual 47 243 24 86 3,6 36 ¼ 25 0,41 92 4

Bici bomba 56 292 24 104 5,4 54 ½ 38 0,51 115 6

B. vaquera 99 196 10 40 1,5 — — — 8 0,08 17

Ariete CITA 2 182 270 433 1754 24,2 241 ½ 172 0,32 72 3

Ariete CITA 3 325 355 521 1754 34,6 600 1 420 0,78 175 7

Ariete CITA 6 405 490 865 1798 103,7 1036 2 740 1,34 301 11

Ariete Danés 45 161 433 1754 18,0 180 ½ 130 0,22 50 2

M. Delta J r. 1000 — 30 120 3,0 30 25 0,77 173 6

M. Delta 16 3000 — 100 1500 30,0 300 1 250 1,53 346 13

Tradifi ltro 10,0l 4 — — 0,03 7 0,3

La amortización de la inversiónpara las bombas se realiza en un año,

en los arietes se necesitan 2 años yde 5 a 8 años para los molinos. Noobstante, la posibilidad constante

de mejorar la calidad de estosequipos, su producción local, la no

dependencia de combustible, el núme-ro de personas, animales y área de riego

que se pueden beneficiar y los aportes ecológicos por lano emisión de CO2, hacen apropiados estos equipospara muchas zonas rurales y periurbanas de Cuba y deotros países.

Los equipos instalados en elpaís que poseen un potencial

para ahorrar 1200 t de combus-tible y evitar la emisión de

12,500 t de CO2. Estas cifrasresulta un aporte considerable ala economía, al medioambiente y

a la sustentabilidad del país.

28 MANUAL DE AGUA

Transferencia y adopción de tecnología, potencial /año de ahorro decombustible y no emisión de CO2

Construidos e instalados

Ahorro t/año combustible

No-emisión t/año CO2

CITA Otros CITA Otros CITA Otros Bomba soga 300 + 2000 123 820 1200 8000

Bicibomba 17 50 8 25 102 300

Bomba vaquera

2 5 0,2 0,5 2 10

AHM 29 120 39 161 319 1320

Molinos 9 56 7 43 54 336

Filtros 10 30 0,3 1 3 9

MANUAL DE AGUA 29

Capítulo 3. Necesidades hídricasde plantas y animales

El agua constituye el componen-te químico más importante de

los tejidos y en el animal adultorepresenta más de la mitad de supeso. Su consumo estimula la in-gestión de alimentos y en los ru-miantes influye decisivamente en laasimilación de los nutrientes. Los anima-les necesitan tenerla siempre en abundan-cia, para asegurar un adecuado equilibriocorporal y niveles productivos satisfactorios.

Otras funciones no menos importante esla de transportar sustancias en el aparato digestivo, la sangre, los teji-dos, las células, la orina y en el sudor; su participación en muchasreacciones químicas del organismo, en el control de la temperaturacorporal la lubricación de las articulaciones y la amortiguación de mu-chos órganos. Algunos de los signos más comunes de un consumo in-adecuado de agua son: heces duras y compactas, disminución de laproducción de orina, del consumo de alimentos, la producción y elcrecimiento, deshidratación y pérdidas del peso corporal.

Los animales adquieren el agua quenecesitan de tres fuentes fundamen-tales: la que beben, la que consumencon los alimentos y la que se generaen el organismo debido a distintasreacciones bioquímicas, de estasfuentes las dos primeras hacen unamayor contribución; sin embargo, losanimales pierden agua por la orina,heces fecales, sudor, leche, la pro-ducción de huevos y la respiración.

Balancehídrico

30 MANUAL DE AGUA

Principios fundamentalesen toda explotaciónganadera

– La posibilidad del consumo deagua cada vez que el animal lodesee, con un gasto mínimo deenergía, sin necesidad del tras-lado a grandes distancias.

– Aprovechamiento de diferentesfuentes de abasto, con una mí-nima utilización de insumos

Las necesidades de agua dependen de la especie, categoría y edad delanimal, cantidad y calidad de las raciones, particularmente del contenidode materia seca, proteínas y sales minerales, nivel de producción, clima yen especial la temperatura ambiental, las radiaciones solares, velocidaddel viento, humedad relativa y precipitaciones. Son factores que influyenen el consumo la intensidad de trabajo, enfatizando los animales de tiro ycarrera, y tipo de instalaciones, para asegurar un adecuado bienestar de losanimales, representados entre otros, por la sombra que se le brinde adeterminadas horas del día y las facilidades de ventilación.

Las necesidades de agua de un mismo animal o grupo de animales, noson fijas; lo más aconsejable será la oferta de agua fresca a voluntad, limpiay sin contaminantes, de manera que los animales la consuman cuando ycuanto deseen, sin necesidad del traslado a grandes distancia para adquirirla.

Las investigaciones en el trópico acerca de las necesidades de agua delos animales no son abundantes, eso, unido a que estas necesidades no sonfijas y a que existen diferentes criterios al respecto, se hace difícil establecerlos consumos con certeza para cada especie y categoría animal. A continua-ción le ofrecemos una guía de referencia para saber las necesidades míni-mas promedio de agua de bebida de algunos animales de granja.

Es importante garantizar el frente de bebedero a todos los anima-les, en dependencia de la especie y categoría, mantener una

buena limpieza y una altura y ubicación adecuada de los mismos

MANUAL DE AGUA 31

Los animales en pastoreo deben tener a su disposición losvolúmenes de agua que necesitan. El desplazamiento a gran-des distancia, en las condiciones naturales, se convierte enun fuerte agente estresante para su organismo

Falta de agua durante 24 horas:Pérdidas hasta de un 10% en el peso de los animalesMerma en la producción de lecheSe incrementan los abortos

El consumo se incrementa durante la gestación y la lac-tancia. 4 L de agua adicionales/L de leche que se produce

Consumo mínimo: 10 L/agua/kg de MS ingerida.Frecuencia de ingestión: cada 2 horas, es decir (12 veces

al día), principalmente, después de ingerir grandes volúmenesde alimentos como sucede al anochecer y en la mañana

Consumo

Necesidades de agua de bebida

(1) Generalmente el consumo de agua del bovino es de 8 a 10 % de su peso vivo

(2) En vacunos lecheros se establecen consumos de 3-5 litros de agua/litro de leche producido

Bovinos

CantidadAnimales/categoría (litros/día)

Terneros, 100 kg de PV ............................... 30Vaca seca, 400 kg de PVen pastoreo ................................................... 70Vaca, 400 kg en pastoreoproduciendo 5 litros de leche (2) .............. 95Vaca, 400 kg en pastoreo,produciendo 10 litros de leche .............. 120Buey con trabajo medio .............................. 70Buey con trabajo intenso ......................... 120Añojo ............................................................. 60Novilla .......................................................... 90Toro (1) ...................................................... 120

32 MANUAL DE AGUA

Fuente: Instituto de Investigaciones deRiego y Drenaje, Departamento Nacio-nal de Riego y Drenaje. MINAGRI, Oc-tubre 2004. (1) Datos promedios de lasnormas de tres zonas del país.

Normas netas totales para la aplicación en cultivosimportantes de Cuba

Promedionacional,

Cultivos norma mediam3/há/año (1)

Plátano fruta(fomento y producción) ....................... 11,595Plátano Vianda(fomento) .............................................. 11,855Plátano Vianda Producción ................... 7,664Papa ......................................................... 4,444Boniato, calabaza, yuca ......................... 3,885Malanga (Xanthosoma) ......................... 13,482Malanga (Colocasia) ............................... 9,366Hortalizas ................................................ 3,613Granos .................................................... 3,576Cítricos y frutales ................................... 9,096Papaya ................................................... 10,799Forraje de corte ..................................... 8,331Tabaco ..................................................... 2,255Caña de azúcar ....................................... 4,942

(3) Los cerdos consumen aproximadamente 2 litros por kg de MS ingerida.

Otras

especies

CantidadAnimales/categoría (litros/día)

Yegua madre ................................................. 75Caballo con trabajo medio .......................... 50Caballo con trabajo intenso ........................ 80Ovino en crecimiento ................................... 3Oveja preñada ................................................ 5Oveja lactante ................................................ 6Puerca madre ............................................... 80Puerco (3) ..................................................... 40Cerditos, 15 kg de PV .................................... 2Cerdos en ceba .............................................. 6Cerdo Vacía .................................................... 5Cerda gestante ................................................ 8Cerda lactante .............................................. 18Aves ................................................................. 2Conejo (100 animales) ....................... 24-100Gallina (100 ave) .................................... 20-28