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Mayo de 2023
La Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes hace parte de un proyecto de cooperación triangular que busca explorar y aprovechar el potencial energético solar y de la biomasa en los dos países latinoamericanos, con el que no solo se aborda el tema de las energías renovables sino con el que se impactará el desarrollo agrícola.

“La presión del cambio climático y las demandas de una población urbana creciente, consecuencia de la existencia cada vez más frecuente de megaciudades”, como lo señala el documento “Nexo entre el agua, la energía y la alimentación en América Latina y el Caribe: planificación, marco normativo e identificación de interconexiones prioritarias”, de la CEPAL, han hecho que el planeta busque nuevos modelos de territorio que comprendan y gestionen, de manera integral e inteligente la interconexión de estos elementos.

Pero ¿por qué es tan importante esta interdependencia? Aunque parece demasiado lógica, en la actual coyuntura mundial sí que se evidencia la urgencia de entender cuál es su real conexión. 

Durante las reuniones sobre el Impacto del Desarrollo Sostenible del Foro Económico Mundial 2022, los expertos invitados señalaron que la relación entre estos elementos no puede seguir siendo ignorada, en una actual crisis global de recursos como la que está viviendo el planeta. 

Esto porque, el sistema alimentario es uno de los factores que mayores emisiones de Gases Efecto Invernadero, GEI, produce, existe una crisis alimentaria que pone en riesgo a más de 1.700 millones de personas y una escasez de fuentes de energía que encarecen sus precios, lo que también empuja los costos de los fertilizantes con los que se cultiva. Esto deja claro cómo uno depende del otro y el peligro de no pensar en soluciones que los contemplen de manera integral. 

Inquietos, de manera permanente, por encontrar soluciones a estas problemáticas globales, los ingenieros de la Universidad de los Andes trabajan en un proyecto de cooperación triangular entre Alemania, Colombia y Chile que busca explorar y aprovechar el potencial energético solar y de la biomasa en los dos países latinoamericanos, con el que no solo se aborda el tema de las energías renovables sino con el que se busca impactar el desarrollo agrícola, de cara a la crisis alimentaria mundial.

De acuerdo con Rocío Sierra, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Química y de Alimentos de la Universidad de los Andes, líder del proyecto desde la institución, en esta iniciativa de cooperación triangular participan por parte de Colombia los ministerios de Minas y Energía, Agricultura y Ambiente, la Unidad de Planeación Minero Energética, UPME, el Instituto Geográfico Agustín Codazzi, IGAC, el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, IDEAM y la Agencia Presidencial de Cooperación Internacional, APC; también se vincularon por parte de Chile, el Centro de Energía de la Universidad de Chile, el Ministerio de Energía de Chile, y la Agencia Chilena de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AGCID); adicionalmente, se vinculó la filial alemana del Fraunhofer de Chile; con el fin de responder al llamado realizado en convocatoria por la Sociedad Alemana para la Cooperación Internacional, GIZ.

El proyecto se formuló pensando en el beneficio de comunidades vulnerables que se seleccionaron con metodologías desarrolladas dentro de la investigación, con el propósito de avanzar en pruebas de concepto de exploradores que cuantifican el potencial de radiación solar y de biomasa residual agrícola, temas en los que ya habían trabajado previamente los países participantes.

Ahora, gracias a la alianza triangular se está compartiendo conocimiento para potenciar estos exploradores y consolidar un sistema que permite integrarlos para obtener información de mayor impacto en la generación de estrategias de seguridad energética y alimentaria. 

“Lo que planteamos fue usar imágenes satelitales que procesadas con Sistemas de Información Geográfica, SIG, nos permitieran seleccionar la zona de estudio y determinar allí, con herramientas de Inteligencia Artificial, algoritmos de uso y otros datos clave, por ejemplo, metereológicos, el potencial de producción energética de biomasa residual agrícola y de radiación solar. Estos sistemas pueden integrarse para identificar oportunidades dentro del contexto del nexo agua-energía-alimentos que permitan favorecer comunidades rurales y la producción agrícola sostenible. Por otra parte, también se harán algunos avances sobre la determinación del potencial energético en techos solares para beneficio de comunidades urbanas”, señaló la profesora Rocío.

De acuerdo con la docente, para el caso de Colombia se determinó que son cerca de 20 municipios en los departamentos de Cesar y Bolívar, que luego del análisis, caracterización y priorización de los indicadores socioeconómicos y físicos, se identificaron como comunidades altamente vulnerables con un potencial interesante de producción de energía solar y de biomasa. Chile cuenta con resultados similares.

“En Colombia fueron en total de cerca de 20 mil hectáreas de municipios que hacen parte de los Programas de Desarrollo con Enfoque Territorial, PDET. Estas zonas han sido afectadas por el conflicto armado, lo que permitió que fueran priorizadas dentro de los indicadores, teniendo en cuenta que uno de los objetivos de la convocatoria era impulsar la reactivación económica en poblaciones vulnerables, tras los efectos negativos provocados por la pandemia del COVID 19, a través de iniciativas que contribuyeran a aprovechar el potencial de fuentes renovables de energía”, añadió Sierra. 

Agregó, además, que uno de los impactos de este proyecto se cuantifica a través del incremento en la generación de empleos, el cálculo de índices de reducción de Gases de Efecto Invernadero y otros indicadores de seguridad energética y alimentaria.

Identificados los territorios, los investigadores han avanzado en los desarrollos tecnológicos, entre estos, los exploradores satelitales solar y agrícola que trabajan con datos históricos, de geolocalización y de imágenes satelitales que gracias al Machine Learning (aprendizaje automático de máquinas) han logrado procesar la información, identificar polígonos de interés y desarrollar algoritmos para la construcción del modelo de clasificación, lo que les permitirá, posteriormente, determinar el potencial de los recursos. 

De acuerdo con la profesora, para el caso del potencial de biomasa se han identificado cultivos de interés en la zona seleccionada tales como: arroz, palma de aceite, café, cacao, maíz y yuca y se han alcanzado desarrollos en palma de aceite.

En enero pasado, la Universidad de los Andes recibió la visita de la delegación del Ministerio de Energía de Chile, la Universidad de Chile y su Centro de Energía para compartir las experiencias y los avances alcanzados en el marco del proyecto. 

Durante el encuentro, los investigadores de los dos países adelantaron mesas de trabajo en las que se definió la agenda y los compromisos para 2023, entre estos, el desarrollo de la herramienta que permita integrar los exploradores para identificarán las oportunidades: agrícolas y de  generación de energía renovable a partir de la cuantificación de los recursos disponibles hallados en la primera fase del proyecto y construir los indicadores de impacto. 

Para Danilo Jara, jefe de regulación de la División de Energía Renovable y Eficiencia Energética del Ministerio de Energía de Chile, la visita a Colombia fue bastante fructífera, ya que permitió definir con mayor claridad  los objetivos, las metas y los productos que se alcanzarán. “Desde Chile queremos aportar con el conocimiento solar que tenemos y Colombia nos está tratando de ayudar con la parte de biomasa que es donde tenemos menos experiencia”, señaló.  

Ahora, la delegación de Colombia se prepara para viajar a Chile para continuar revisando los avances del proyecto, actualizar los compromisos planteados y revisar las oportunidades de ampliar la cooperación. 

Para la profesora Rocío el desarrollo de este proyecto se convertirá en un herramienta para la toma de decisiones a nivel país y región, tanto para ministerios y otras entidades gubernamentales, como para la ciudadanía en general, por ejemplo un agricultor.

“Una vez el proyecto esté completamente desarrollado contará con aplicaciones móviles que permitirán la toma informada de decisiones por parte de agricultores y entidades gubernamentales, teniendo en cuenta las condiciones de radiación solar que favorecen los cultivos. Igual sucede con el aprovechamiento de la biomasa residual agrícola porque la herramienta nos permitirá conocer la energía que este recurso puede generar, lo que nos permitirá tomar decisiones de su uso para reemplazar otros combustibles como el carbón, por ejemplo”, añadió.

De acuerdo con la profesora Rocío, este proyecto de investigación demuestra una vez más la altísima innovación y calidad técnica con la que trabajan los ingenieros uniandinos y que, sin lugar a dudas, los ha convertido en una autoridad interdisciplinar a al hora de hablar de diversos temas, en este caso de transformación energética.

En este proyecto participan, desde su concepción, los profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Guillermo Jiménez Estévez y José Fernando Jiménez. 

Además, se vincularon desde el inicio, Michael Bressan, profesor del Departamento de  Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Haydemar Núñez, profesora del  Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación y Felipe Giraldo, profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica, así como estudiantes de pregrado, maestría y doctorado.