Implementación de energías renovables a escala piloto, para abastecimiento eléctrico con un sistema híbrido eólico-solar y de biogás en una vivienda rural ubicada en Zipaquirá, Cundinamarca (2020)
A medida que la población va en aumento, también aumentan las necesidades básicas para satisfacerse, una de ellas es la demanda de energía; debido a que existen muchas formas de generación, unas más sostenibles que otras, pero que aún no se ha logrado un equilibrio donde se den buen porcentaje a las energía renovables en la matriz energética mundial, solo en la última década y hasta la fecha las energías renovables han tomado una fuerza importante para combatir el cambio climático debido a gran parte por la explotación de combustibles fósiles. En Colombia se ha intentado dejar de lado la generación por combustibles fósiles y se encamina más a una generación hidroeléctrica, que también tienen sus impactos en el ambiente y que tiene buen porcentaje de generación energética en el país, es por eso que en Colombia debe buscarse implementar más proyectos de energías renovables, en donde se puedan aprovechar todos los recursos disponibles en nuestro territorio para poder transfórmalos en energía y poder brindarle este servicio a las personas menos favorecidas en las ZNI (Zonas No Interconectadas. El siguiente proyecto se realizó con el fin de dimensionar e implementar a escala piloto un sistema de generación eléctrica y de biogás de acuerdo con la demanda de una vivienda rural habitada por dos personas, ubicada en el municipio de Zipaquirá, en la zona rural del páramo de Guerrero. Esta zona cuenta con red eléctrica y la vivienda tiene servicio de energía; sin embargo, éste presenta problemas de intermitencia. Por medio del desarrollo de este trabajo se brindó una alternativa energética con implementación de energías renovables solar, eólica y aprovechamiento de biomasa residual para generación de biogás. Se dimensionó un sistema híbrido (solar - eólico), con almacenamiento en baterías reutilizadas con el fin de reducir los costos de implementación teniendo en cuenta que el mantenimiento y compra de baterías en un sistema de energías renovables es una de las operaciones con mayor costo. Se logro satisfacer el 65 % de la demanda requerida de energía por la vivienda, como también reducir algunos costos de implementación del sistema debido a los procedimientos realizados de construcción del aerogenerador y la regeneración de las baterías. El proceso de regeneración consistió en una filtración para la limpieza del ácido sulfúrico de una batería estándar de carro de 12 V, 115 Ah y la adición de ácido al 60% hasta ajustar la concentración requerida de éste de 32%; posteriormente, se recargó la batería con una fuente durante 24h hasta obtener un voltaje de 12 V. Finalmente, se realizó una prueba de descarga utilizando resistencias eléctricas y se midió el tiempo del ciclo de descarga, para conocer la capacidad de la batería regenerada. Por otra parte, se dimensionó e implementó un biodigestor anaerobio para la generación de biogás a partir de residuos orgánicos domésticos, de podas y purines bovinos; debido a las condiciones climatológicas del lugar, se construyó un sistema de aislamiento térmico por medio de enchaquetamiento en estilo vivienda invernadero con paredes aislantes que minimizó la pérdida de energía calórica del biodigestor para favorecer los procesos metabólicos.