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Estudio para la implementación de un sistema geotérmico-solar en el proceso de secado de granos y suministro de agua caliente en plantas de procesamiento agroindustrial de la provincia de Chimborazo, parroquia Calpi

Dirección

Dirección de Transferencia Tecnológica e Incubación


Esteban Urresta

esteban.urresta@geoenergia.gob.ec


DESCRIPCIÓN:

Entre 2018 y 2021 se ejecutó una intervención financiada por la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID), expediente No. 2017/SPE/0000400083, orientada a evaluar el aprovechamiento del recurso geotérmico de baja temperatura para incrementar la productividad agrícola en invernaderos. Como resultado principal, se implementó un invernadero climatizado mediante bombas de calor geotérmicas conectadas a un circuito soterrado de tuberías.

Los resultados obtenidos permitieron dar continuidad a la iniciativa mediante una nueva fase: “Estudio para la implementación de un sistema geotérmico–solar en el proceso de secado de granos y suministro de agua caliente en plantas de procesamiento agroindustrial de la provincia de Chimborazo, parroquia Calpi”, subvención dineraria expediente No. 2021/SPE/0000400115, y posteriormente mediante una segunda fase, expediente No. 2022/SPE/0000400033.

Este proyecto tiene como objetivo principal implementar un sistema híbrido geotérmico–solar para el secado de quinua y la provisión de agua caliente en la planta de procesamiento agroindustrial de la Fundación Maquita Cushunchic. La intervención busca reemplazar total o parcialmente el secador diésel utilizado en la planta, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de combustibles fósiles. Asimismo, el sistema permite agregar valor al invernadero climatizado, al posibilitar el secado o deshidratación de los productos agrícolas cultivados en su interior. Durante los periodos en los que no es requerido el secado, el prototipo se destina a complementar la calefacción del invernadero implementado en la fase anterior, disminuyendo el consumo energético de las bombas de calor geotérmicas. Para optimizar costos y recursos, el sistema utilizó una bomba de calor conectada al circuito de tuberías soterradas existente, generando sinergias entre ambas intervenciones.


OBJETIVOS

Evaluar el ahorro energético y reducción del consumo de combustibles fósiles mediante la implementación de un sistema híbrido geotérmico-solar para el proceso de secado del grano y suministro de agua caliente en la planta de procesamiento de quinua.

Resultados alcanzados:

  • Diseño y dimensionamiento del sistema híbrido geotérmico-solar.
  • Implementación de un prototipo de secado de granos geotérmico-solar.
  • Evaluación de los beneficios en cuanto al ahorro energético en el proceso de secado de granos con el uso de un sistema geotérmico-solar.
  • Manuales, guías técnicas y socialización de los resultados del proyecto.

DELIMITACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL:

Las actividades de planificación, diseño y gestión técnica se desarrollaron en las oficinas del IIGE, en la ciudad de Quito. La implementación tuvo lugar en la planta de acopio, secado, procesamiento y exportación de la Fundación Maquita Cushunchic, ubicada en la parroquia Calpi, cantón Riobamba, provincia de Chimborazo.

El proyecto inició en enero del 2022 y terminará en diciembre del 2025.


JUSTIFICACIÓN:

El proceso tradicional de secado de quinua en la planta de procesamiento de la Fundación Maquita Cushunchic presentaba un elevado consumo de combustibles fósiles, lo que incrementaba los costos operativos y las emisiones de gases de efecto invernadero. Para atender esta situación, se identificó la necesidad de implementar tecnologías renovables que permitieran reemplazar total o parcialmente el uso de combustibles fósiles y mejorar la eficiencia energética del proceso de secado.

El IIGE cuenta con experiencia previa en la aplicación de tecnologías de secado basadas en energías renovables. En 2019, mediante una asistencia técnica a la Fundación AVSI, se implementó un secador solar de maíz en Sabanas del Florón, ciudad de Portoviejo, con una capacidad promedio de una tonelada por día, beneficiando a 500 familias de pequeños agricultores de la provincia de Manabí. Esta experiencia consolidó conocimientos técnicos en sistemas de secado con energía solar y fortaleció las capacidades internas para replicar soluciones similares en otros contextos productivos.

Adicionalmente, en 2022 se implementó un secador solar de cacao orgánico para la Asociación Agroartesanal Kallari, conformada por 850 productores kichwas del cantón Tena, provincia de Napo, como parte de una asistencia técnica en conjunto con la Cooperación Técnica Alemana (GIZ). Este secador permitió optimizar el proceso de secado del cacao utilizando energía solar, evitando el uso de combustibles fósiles y mejorando la eficiencia productiva y la calidad del grano, lo que aportó beneficios medioambientales y económicos para las familias productoras.

A partir de estos antecedentes técnicos y de los resultados obtenidos, se determinó que la alternativa más adecuada para la planta de procesamiento de quinua era la implementación de un sistema híbrido geotérmico–solar de secado, capaz de aprovechar simultáneamente la energía geotérmica y el recurso solar disponible en la zona de Calpi. Esta solución permitió integrar de manera eficiente la infraestructura existente, generar sinergias con los proyectos previamente desarrollados y disminuir significativamente el consumo de combustibles fósiles y de energía convencional asociados al proceso de secado. La implementación de este sistema híbrido permitió reducir los costos operativos y las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, el proyecto contribuyó al desarrollo sostenible mediante la innovación en las cadenas de valor agroindustriales y el fortalecimiento técnico–productivo de las asociaciones de pequeños productores, generando conocimientos aplicables y replicables en otras zonas del país.


POSIBLES BENEFICIARIOS:

El área de intervención se ubicó en la planta de procesamiento de quinua de la Fundación Maquita Cushunchic, en Riobamba, provincia de Chimborazo. Según el censo de población y vivienda del INEC (2010), la provincia cuenta con 458.581 habitantes, equivalente al 3,17 % de la población nacional. Los beneficiarios directos fueron los pequeños productores de quinua vinculados a la Fundación Maquita Cushunchic. De manera indirecta, se benefició el cantón Riobamba, que representa el 49,22 % de la población provincial, así como la academia, centros de investigación y el sector productivo relacionado con el secado de granos.