El Sol: energía para la educación en la Alta Guajira colombiana

El Sol: energía para la educación en la Alta Guajira colombiana

Esta nota se publicó originalmente en la edición 57 de Pesquisa con el nombre de El Sol: energía para la educación.

Encender un bombillo, usar el computador, prender el televisor o cargar la batería del celular son acciones cotidianas cuya perspectiva cambia drásticamente cuando usted está en una de las cientos de poblaciones donde solo hay electricidad durante escasas horas al día, que en Colombia son alrededor de 1710 localidades rurales, según los datos del Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas no Interconectadas (IPSE).

En la Media Alta Guajira se encuentra una de estas zonas no interconectadas. En algún paraje dentro de esa hermosa “extensión desierta, bajo un cenit ardiente” que es el municipio de Uribia —como lo describe su himno—, a cinco horas en carro partiendo desde Riohacha, en el corregimiento de Taparragí, está Kuisa, una comunidad habitada por cerca de 900 wayúus.

Y aunque todos allí viven la escasez de energía eléctrica, podría decirse que los niños y jóvenes en edad escolar son los más afectados. Buena parte de las herramientas didácticas que facilitan el aprendizaje requieren de energía eléctrica: computadores, impresoras, proyectores, televisores y parlantes, sin contar con el apoyo que brinda una adecuada iluminación. Pero en la escuelas de Kuisa apenas disponían de 300 vatios al día, lo que les permitía conectar solo dos bombillos, un televisor y un parlante.

El Centro Etnoeducativo Nuestra Señora del Carmen de Kuisa es el único colegio de esa zona que tiene bachillerato aprobado por el Ministerio de Educación Nacional hasta 8.º, y actualmente busca que lo certifiquen hasta el grado 11.º. Funciona también como internado, pues hay niños y jóvenes que, dadas las largas distancias, no alcanzan a ir y volver a sus casas en el día. El colegio atiende a cerca de 80 niños internos y 270 de la comunidad; además, alberga a 14 profesores de diferentes regiones del país.

Mientras tanto, en las aulas javerianas

“Para la materia de Energía y Sostenibilidad le propuse a mi compañero Javier Areniz hacer un proyecto real para que, al terminar la materia, lo pudiéramos presentar a la convocatoria HAC Projects, Humanitarian Activities Committee, del Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE”, cuenta Johanna Castellanos, ingeniera mecatrónica y estudiante del Doctorado en Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, al recordar el origen de un proyecto que trascendió las aulas y que, en febrero de este año, logró llevar a la comunidad de Kuisa un sistema solar fotovoltaico (basado en paneles solares), por valor de 60 000 dólares.

A partir de 2019, Castellanos empezó a gestionar este proyecto de clase que, en efecto, ganó la convocatoria del IEEE, con la que obtuvo los recursos económicos necesarios y que acaba de ganar el primer puesto del Concurso de Proyectos Humanitarios, convocado por la Sociedad Mundial de Aplicaciones Industriales de la IEEE, tras competir con iniciativas de todo el mundo.

El Concurso Proyectos Humanitarios reconoce iniciativas que en su implementación propongan soluciones viables a problemáticas relacionadas con la energía, el agua, la salud, el saneamiento, el transporte y la agricultura; y que además tengan una mirada humanitaria y de apoyo a comunidades.

Desde sus inicios, gracias a la pasión del equipo, se fueron integrando otros estudiantes con los que compartían materias y que tras escucharlos se iban sumando activamente, como Jimena Gómez y Camilo Prieto. También Roger Pimienta, quien los conoció en la materia de Eficiencia Energética y que de inmediato se puso a su disposición para ayudar en el almacenamiento de equipos y en el apoyo logístico en La Guajira.

Las energías alternativas son una gran oportunidad de progreso para regiones tan abandonadas como esta”, comenta Pimienta, guajiro e ingeniero electrónico que actualmente cursa el Doctorado en Ingeniería en la Javeriana: “En el caso de Kuisa, pueden ayudar a cientos de niños a educarse y a lograr mejores oportunidades para sus vidas. De verdad que este tipo de proyecto cambia vidas. Por mi parte, también cambió la mía”.

Y aunque en buena medida el trabajo ha sido gestionado y ejecutado por estudiantes, es la suma de muchos esfuerzos, por ejemplo, de sus profesores. Desde el principio, el equipo obtuvo el apoyo de docentes investigadores en energía y energías alternativas, como Diego Patiño y Carlos Adrián Correa, de la Javeriana, y Gabriel Ordóñez, de la Universidad Industrial de Santander, quienes ofrecieron su asesoría y el respaldo institucional de las universidades.

“Las energías alternativas pueden ayudar a cientos de niños a educarse y a lograr mejores oportunidades para sus vidas. Este tipo de proyecto cambia vidas. Por mi parte, también cambió la mía”. Roger PIMIENTA, Estudiante del doctorado en Ingeniería.

panelsolarEste proyecto se realizó con la participación activa de la comunidad wayuu de Kuisa, para quienes este ha sido “un sueño hecho realidad”.

El resto de la magia la hace el Sol (y la ingeniería)

¿Dotar de energía eléctrica a una escuela usando paneles solares consiste en comprar los paneles e instalarlos en el techo? La respuesta es no. Elaborar un sistema fotovoltaico parte de identificar el recurso solar presente en La Guajira ―departamento con la mayor riqueza en este recurso en el país―, analizando información del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam), para luego realizar un sinnúmero de ecuaciones.

Determinar el número y el tipo de paneles y baterías necesarios requiere calcular la cantidad de energía eléctrica que se consume por día en la escuela. La cosa se complica porque dentro del sistema también hay un ‘inversor’, que es un dispositivo que convierte la ‘corriente continua’ generada por los paneles en ‘corriente alterna’, que es la que puede ser usada en el sistema. Este inversor solo puede procesar cierta cantidad de energía al tiempo, y, si se sobrecarga, se daña. Por eso hay que identificar cuál es el pico de máxima potencia, es decir, el momento del día en el que ocurre el mayor uso de energía.

El funcionamiento correcto del sistema depende de hacer muy bien todos los cálculos. “Salón por salón, espacio por espacio, identificamos qué dispositivos se iban a conectar, a qué horas y durante cuánto tiempo. Con base en eso, se genera lo que nosotros llamamos la ‘demanda o el cuadro de uso energético’”, explica Castellanos.

La comunidad debe ser cuidadosa de no conectar cosas que no estaban contempladas en el diseño inicial, por ejemplo, “más celulares o una licuadora o electrodomésticos con motores, ¡es gravísimo!”, agrega la ingeniera. Por eso, el ejercicio con la comunidad involucró una socialización, de manera que ellos puedan usar correctamente su nuevo sistema fotovoltaico, el cual actualmente les provee 9 kilovatios por día (9000 vatios), a través de cuatro subsistemas (conjuntos de paneles, inversor/conversor y baterías) que alimentan de electricidad a seis aulas, un taller artesanal, la sala de informática, la cocina y los dormitorios.

«La instalación de los paneles solares significa un sueño hecho realidad, avance y progreso”, comenta Adelco Larrada Ipuana, autoridad ancestral de la comunidad de Kuisa. “Antes se tenía que tratar de hacer todo temprano, nuestros niños se tenían que acostar temprano y levantarse con la luz del día, lo cual limitaba el horario de clases. Ahora nuestros alumnos realizan sus tareas con tranquilidad y utilizan los medios tecnológicos que antes no podían usar”, complementa Larrada. El nuevo sistema, además, es permitirá implementar clases nocturnas de alfabetización y validación del bachillerato.

 Desde los trabajos de clase se gestan cambios para un país que busca transformaciones apoyadas en el conocimiento, la pasión y la empatía.

solar3Antes la comunidad disponía de 300 vatios al día, pero gracias al proyecto aumentó a 9000 vatios diarios, los cuales mejoran las condiciones educativas y posibilitan las actividades nocturnas

El equipo de estudiantes javerianos espera continuar aportando muchos más cambios a la comunidad de Kuisa, a través de la construcción de nuevos espacios físicos, dotación de equipos para la educación e, incluso, el desarrollo de un sistema de riego automático con el apoyo del Instituto Javeriano del Agua, para tomar el líquido de la laguna que lleva el mismo nombre de la comunidad y llevarlo hasta la huerta de la población.

Así, queda demostrado que desde los trabajos de clase se gestan cambios para un país que busca transformaciones apoyadas en el conocimiento, la pasión y la empatía. Y ello es posible cuando, como indica Johanna Castellanos, las aulas conectan el conocimiento con el territorio: “Algo que me parece muy bonito es que esta iniciativa, en su ejecución, ha sido sobre todo con estudiantes. Tú puedes hacer una realidad al descubrir que Lo que ves en el aula sí se puede llevar a una comunidad, que es posible hacer un cambio, transformar la vida de las personas. Me encanta inspirar a que otros se motiven a hacer cosas parecidas. Cada uno desde sus talentos y habilidades puede aportar”.

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Mejorando las condiciones de educación de un colegio en La Guajira, Colombia.

INVESTIGADORES PRINCIPALES: Johanna Castellanos, Diego Patiño y Gabriel Ordóñez.

COINVESTIGADORES: Javier Areniz, Roger Pimienta, Jimena Gómez, Jonathan Rodríguez, Camilo Prieto, Carolina García Valencia, Carlos Adrián Correa.

COLABORADORES: IEEE sección Colombia, IEEE subsección Santanderes, IEEE EDS Colombia, Ejército Nacional de Colombia, Fundación Movimiento Ambientalista Colombiano y empresa WM SAS.

Doctorado en Ingeniería
Facultad de Ingeniería Pontificia
Universidad Javeriana
E3T
Universidad Industrial de Santander

PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2019-2021

Tips Pesquisa 36

Tips Pesquisa 36

 Los ingenieros electrónicos de la Pontificia Universidad Javeriana Luis Martín, Óscar Narváez y Carlos Martos han desarrollado paneles para cargar celulares con energía solar, a través de un sistema que garantiza la carga de 40 dispositivos al día mediante entradas de puerto USB y reduce las 30 toneladas de CO2 que el país produce al mes por las cargas de dispositivos móviles con energía eléctrica. Esta propuesta —Urban Solar— potencia el uso de energías renovables  y convierte al país en un referente internacional. Actualmente la PUJ cuenta con paneles instalados por el campus universitario para el uso gratuito de la comunidad.


Competitividad en la industria maderera

El Centro de Servicios Empresariales Zasca, proyecto de innovación que promueve la relación entre la industria, la academia y el estado, a través de la Secretaría Distrital de Desarrollo Económico, desde hace ocho años potencializa la competitividad industrial en el sector de muebles y maderas. Esta iniciativa, a la que se unió la Pontificia Universidad Javeriana desde 2012, presta servicios técnicos y asesorías gratuitas en temas de desarrollo en la calidad de maderas, diseño de productos participativos, administración de inventarios, desarrollo de catálogos y formalización empresarial a pequeñas y medianas empresas.


 Unidos por el desarrollo de la nanotecnología en el país 

La Pontificia Universidad Javeriana y la Universidad de los Andes firmaron un acuerdo que tiene los propósitos de fortalecer las actividades de investigación y desarrollo en nanotecnología, promover la movilidad de investigadores y estudiantes, e impulsar proyectos de cooperación. Además, esta iniciativa busca alcanzar estándares de calidad ante la revolución nanoescalar a partir de la interdisciplinariedad, la calidad investigativa y una infraestructura apropiada que lleven al país a posicionarse como un referente en términos de desarrollo e innovación.


Biólogo y experto en aves, nuevo vicerrector de investigación de la PUJ, sede Bogotá

Próximamente entrará en circulación el segundo volumen del Libro rojo de aves de Colombia, producto del trabajo permanente de un grupo de investigadores javerianos encabezados por el
biólogo, magíster en biología de la conservación y ecología tropical y doctor en ecología, evolución y sistemática Luis Miguel Renjifo, quien además acaba de ser nombrado vicerrector de investigación de la Pontificia Universidad Javeriana. La publicación presenta el riesgo en el que se encuentran más de 160 aves que equivalen al 9% de la avifauna colombiana.

Renjifo ha estado vinculado a la Universidad desde 2003 donde ha sido docente, decano y director del Doctorado en Estudios Ambientales y Rurales. Coordinó el programa de Biología de la Conservación del Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt y es miembro de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Para Renjifo, el primer paso para la interdisciplinariedad es abrir la mente a las maneras como otras ciencias construyen conocimiento, enseñanza que le dejó el padre Gerardo Remolina cuando era rector.


 TIPS PESQUISA (Cali)

Red Sugar: Programa de Innovación

Una silla dental de bajo costo y de fácil transporte, diseñada en colaboración con Sardar Patel Medical Institute (India), una máquina recolectora de uvas para Yanmar (Japón) y unos canales electrónicos bancarios más intuitivos y fáciles de usar para el Banco de Occidente (Colombia) son algunos de los 20 productos y servicios que han ayudado a diseñar y desarrollar estudiantes de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, en el marco de la Red Sugar (Stanford University Global Alliance for Redesign) que promueve la innovación, y a la que pertenece desde 2008. Guiados por la metodología de innovación por diseño (design thinking, por su nombre en inglés), los equipos interdisciplinarios e interculturales transfieren a las empresas el conocimiento y las herramientas para que ellas continúen innovando de manera sistemática y metodológica. Felipe Quintero, jefe de innovación de Totto, empresa beneficiaria del Programa, lo describe como «un proyecto que impacta el país y traspasa fronteras a través de la relación universidad-empresa, donde la Universidad Javeriana de Cali pone al servicio de la compañía su trayectoria y capacidad de gestión para desarrollar un proyecto en red con uno de los iconos de la innovación en el mundo, como es Stanford».

Ideam acredita al Laboratorio de Investigaciones Ambientales (LIA) de la Javeriana Cali

La Pontificia Universidad Javeriana Cali cuenta con el primer laboratorio ambiental acreditado por el Ideam en el suroccidente colombiano en una universidad privada, útil para los estudios ambientales requeridos por las autoridades competentes de la región, como el análisis de aguas y aceites de transformador. En el Valle del Cauca, el Laboratorio de Investigaciones Ambientales es el único acreditado para detectar bifenilos policlorados (PCB, por su sigla en inglés) —una sustancia cancerígena— en aceites de transformadores eléctricos y plaguicidas organoclorados en fuentes de agua. La acreditación del LIA por tres años es un indicador confiable de competencia técnica nacional e internacionalmente.

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