Recolección de niebla

Las nieblas tienen el potencial de proporcionar una fuente alternativa de agua dulce en regiones secas y se pueden cosechar mediante el uso de sistemas de recolección simples y de bajo costo. El agua capturada se puede utilizar para riego agrícola y uso doméstico. La investigación sugiere que los colectores de niebla funcionan mejor en lugares con períodos de niebla frecuentes, como las áreas costeras donde se puede recolectar agua a medida que la niebla se mueve hacia el interior impulsada por el viento. Sin embargo, la tecnología también podría suministrar agua en zonas montañosas si el agua está presente en nubes estratocúmulos, a altitudes de aproximadamente 400 a 1.200 m (PNUMA, 1997b). Según el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (1995), además de Chile, el Perú y el Ecuador, las zonas con más posibilidades de beneficiarse incluyen la costa atlántica de África meridional (Angola, Namibia), Sudáfrica, Cabo Verde, China, Yemen Oriental, Omán, México, Kenya y Sri Lanka.

Descripción

La recolección de niebla proporciona una fuente alternativa de agua dulce a través de una técnica utilizada para capturar agua de la niebla impulsada por el viento. Los sistemas de recolección de niebla se instalan típicamente en áreas donde la presencia de niebla es naturalmente alta, típicamente regiones costeras y montañosas. Los sistemas se construyen generalmente en forma de una red de malla, estabilizada entre dos postes que se extienden en un ángulo perpendicular al viento predominante que transporta la niebla. A medida que el viento pasa a través de la malla, se forman gotas de agua dulce que gotean en una canaleta subyacente, desde la cual las tuberías conducen el agua a un tanque de almacenamiento.

La tecnología de recolección de niebla consiste en una red de malla de una o dos capas apoyada por dos postes que se elevan del suelo. Los paneles de malla pueden variar en tamaño. Los utilizados por la Universidad de Sudáfrica en un proyecto de investigación de recolección de niebla medían 70 m2 (UNISA, 2008), mientras que en Yemen se construyeron 26 pequeños Colectores de Niebla Estándar (SFC) de 1 m2 (Schemenaur et al, sin fecha). El material utilizado para la malla suele ser una red de nailon, polietileno o polipropileno (también conocida como «tela de sombra») que se puede producir en varias densidades capaces de capturar diferentes cantidades de agua de la niebla que pasa a través de ella (PNUMA, 1997b). Los colectores se colocan en las crestas perpendiculares al viento dominante y capturan y recogen el agua cuando la niebla atraviesa. El número y el tamaño de las mallas elegidas dependerán de la topografía local, la demanda de agua y la disponibilidad de recursos financieros y materiales. Según FogQuest, la asignación óptima consiste en unidades de malla individuales con una separación entre ellas de al menos 5 m con colectores de niebla adicionales colocados aguas arriba a una distancia de al menos diez veces superior a la del otro colector de niebla. En Sudáfrica, el proyecto de investigación de la Universidad organizó varios paneles de malla para ampliar el área de captación de agua y proporcionar una mayor estabilidad a la estructura en condiciones de viento (UNISA, 2008).

El colector y el sistema de transporte funcionan debido a la gravedad. Las gotas de agua que se acumulan en la malla corren hacia abajo y gotean en una canaleta en el fondo de la red desde donde se canalizan a través de tuberías a un tanque de almacenamiento o cisterna. Las tasas típicas de producción de agua de un colector de niebla oscilan entre 200 y 1.000 litros por día, con variabilidad diaria y estacional (FogQuest). La eficiencia de la recolección mejora con gotas de niebla más grandes, velocidades de viento más altas y fibras de recolección/ancho de malla más estrechos. Además, la malla debe tener buenas características de drenaje. Las tasas de recogida de agua de los colectores de niebla se muestran en el cuadro 1 infra.

Fuentes: UNISA, 2008; Schemenauer et al, 2004; Washtechnology; FogQuest

Las dimensiones del sistema de transporte y del dispositivo de almacenamiento dependerán de la escala del esquema. Deben proporcionarse instalaciones de almacenamiento para al menos el 50% del volumen máximo diario previsto de agua consumida. Para fines agrícolas, el agua se recoge en un tanque regulador, se transfiere a un depósito y, finalmente, a un sistema de riego que los agricultores pueden utilizar para regar sus cultivos (PNUMA, 1997b).

La operación y el mantenimiento son procesos relativamente simples una vez que el sistema se ha instalado correctamente. No obstante, un factor importante para la sostenibilidad de esta tecnología es el establecimiento de un programa de control de calidad de rutina que debería incluir las siguientes tareas (PNUMA, 1997b):

• Inspección de redes de malla y tensiones de cables para evitar pérdidas en la eficiencia de la recolección de agua y evitar daños estructurales
• Mantenimiento de redes, desagües y tuberías para incluir la eliminación de polvo, residuos y algas
• Mantenimiento del tanque de almacenamiento o cisterna para evitar la acumulación de hongos y bacterias
• Cuando no haya piezas de repuesto disponibles localmente, se recomienda mantener un stock de malla y otros componentes en la reserva como suministro local podría estar restringida, especialmente en regiones montañosas remotas.

La sequía causada por el cambio climático está reduciendo la disponibilidad de agua dulce en algunas regiones. Esto está teniendo un impacto en la producción agrícola al limitar las oportunidades de siembra y riego. La recolección de niebla proporciona una forma de capturar suministros de agua vitales para apoyar la agricultura en estas áreas. Además, cuando se utiliza para el riego a fin de aumentar las zonas boscosas o la cobertura de vegetación, el suministro de agua procedente de la recolección de niebla puede ayudar a contrarrestar el proceso de desertificación. Si las colinas más altas de la zona están plantadas con árboles, también recogerán agua de niebla y contribuirán a los acuíferos. Los bosques pueden sostenerse a sí mismos y aportar agua al ecosistema, ayudando a aumentar la resiliencia frente a condiciones más secas.

Implementación

Los sistemas de recolección de niebla se instalan mejor en lugares abiertos con una elevación bastante alta que están expuestos al flujo del viento. Es posible que haya que reunir información meteorológica y climática, como la dirección predominante del flujo del viento, para determinar la ubicación óptima. Después de la instalación técnica, también puede ser necesaria la capacitación para presentar el sistema y sus requisitos de mantenimiento a la comunidad local. La niebla espesa, las altas velocidades de viento y el material de malla más apretado pueden mejorar la eficiencia del sistema de cosecha. La tasa de recolección de agua oscila entre 5,3 litros por m2 / día y 13,4 litros por m2 / día, según la estación, la ubicación y el tipo (material utilizado) del sistema de recolección (Organización de los Estados Americanos, s. d.). El agua recogida de las cosechadoras de niebla se puede utilizar para una amplia gama de propósitos, que incluyen agua potable, riego y otras aplicaciones domésticas. La malla, típicamente de nylon, polietileno o polipropileno, se extiende firmemente entre dos postes firmemente plantados, generalmente postes de madera. El tamaño de un sistema de recolección de niebla puede variar enormemente, siendo el más pequeño de alrededor de 1 m2, y el más grande de hasta 1600 m2 (Dar SI Hmad, s. d.). Una canaleta subyacente recoge las gotas de agua que caen de la malla. Las gotas se desvían a un tanque de almacenamiento de agua separado donde el agua se puede recoger y usar. El mantenimiento incluye revisiones de rutina y limpieza de redes de malla, tuberías y tanques para eliminar polvo, algas, bacterias, etc. para garantizar la máxima eficiencia y mantener la calidad del agua.

Ventajas de la tecnología

• no requiere energía para funcionar.
• Disminuye la presión sobre los reservorios de agua dulce locales en períodos de baja disponibilidad de agua.
• El agua atmosférica es generalmente limpia, no contiene microorganismos nocivos y es inmediatamente adecuada para fines de riego. En varios casos, se ha demostrado que el agua recogida con tecnología de recolección de niebla cumple las normas de la Organización Mundial de la Salud (UNISA, 2008; WaterAid, sin fecha). El impacto ambiental de la instalación y el mantenimiento de la tecnología es mínimo (WaterAid, sin fecha). Una vez que se han asegurado los componentes y la supervisión técnica, la construcción de la tecnología de recolección de niebla es relativamente sencilla y se puede llevar a cabo en el sitio. El proceso de construcción no requiere mucha mano de obra, solo se requieren habilidades básicas y, una vez instalado, el sistema no requiere energía para funcionar. Dado que la recolección de niebla es particularmente adecuada para las zonas montañosas donde las comunidades a menudo viven en condiciones remotas, la inversión de capital y otros costos suelen ser bajos en comparación con las fuentes convencionales de abastecimiento de agua (PNUMA, 1997b).
• Proporciona una fuente adicional de agua dulce en las regiones costeras y montañosas secas, aumentando así la calidad de vida en las comunidades.
• Proporciona agua generalmente limpia que se puede usar inmediatamente después de la cosecha.
• Minimiza los costos y la necesidad de transportar agua dulce a la zona, a la que es difícil llegar.

Desventajas de la tecnología

Las tecnologías de recolección de niebla dependen de una fuente de agua que no siempre es confiable, porque la aparición de niebla es incierta. Sin embargo, ciertas áreas tienen una propensión al desarrollo de niebla, en particular, las áreas costeras montañosas en el margen continental occidental de América del Sur. Además, es difícil calcular incluso una cantidad aproximada de agua que se puede obtener en un lugar determinado (Schemenauer y Cereceda, 1994). Esta tecnología podría representar un riesgo de inversión a menos que se lleve a cabo primero un proyecto piloto para cuantificar el rendimiento potencial de la tasa de agua que se puede prever en la zona en cuestión.

Requisitos y costos financieros

Los costos varían según el tamaño de los atrapanieblas, la calidad y el acceso a los materiales, la mano de obra y la ubicación del sitio. La construcción de colectores de niebla pequeños cuesta entre 7 75 y 2 200 cada uno. Los colectores de niebla grandes de 40 m2 cuestan entre $1,000 y 1 1,500 y pueden durar hasta diez años. Un proyecto de aldea que produzca unos 2.000 litros de agua por día costará unos 15.000 dólares (FogQuest). Los sistemas de unidades múltiples tienen la ventaja de un menor costo por unidad de agua producida, y el número de paneles en uso puede variar a medida que varían las condiciones climáticas y la demanda de agua (PNUMA, 1997b). La participación de la comunidad ayudará a reducir el costo de mano de obra de la construcción del sistema de recolección de niebla.

Requisitos institucionales y organizativos

Generalmente se recomienda que la población local participe en la construcción del proyecto (PNUMA, 1997; WaterAid, sin fecha). La participación de la comunidad ayuda a eliminar los costos de mano de obra y también ayuda a garantizar un sentido de propiedad por parte de la comunidad y un compromiso con el mantenimiento. Se podría crear un comité de gestión de la comunidad integrado por personas capacitadas responsables de las tareas de reparación y mantenimiento, lo que contribuiría a garantizar la sostenibilidad a largo plazo de la tecnología. En las etapas iniciales, es posible que se necesiten subvenciones gubernamentales para comprar materias primas y financiar conocimientos técnicos especializados.

Se requiere una serie de información meteorológica y geográfica para elegir un lugar en el que aplicar la tecnología de recolección de niebla, incluida la dirección predominante del viento y el potencial de extracción de agua de las nieblas (como la frecuencia de aparición de niebla y el contenido de agua de niebla). También debería llevarse a cabo un estudio de viabilidad y una evaluación a escala experimental para evaluar la magnitud y la fiabilidad de la fuente de agua de niebla. Por lo general, parte de esta información puede obtenerse de los organismos meteorológicos gubernamentales, pero puede requerir estaciones meteorológicas locales y el uso de un neblinómetro (un dispositivo para medir el contenido de agua líquida) para la recopilación de datos localizados (recuadro 1).

Recuadro 1: Requisitos de información clave para evaluar la idoneidad para la recolección de niebla
» Patrones globales de viento: los vientos persistentes desde una dirección son ideales para la recolección de niebla. El área de alta presión en la parte oriental del Océano Pacífico Sur produce vientos en tierra, vientos del suroeste en el norte de Chile durante la mayor parte del año y vientos del sur a lo largo de la costa de Perú.
Topografía: es necesario tener suficiente relieve topográfico para interceptar las nieblas/nubes. Ejemplos a escala continental, incluyen las montañas costeras de Chile, Perú y Ecuador, y, a escala local, incluyen colinas aisladas o dunas costeras.

Relieve en los alrededores: es importante que no haya obstáculos importantes para el viento a pocos kilómetros de ceñida al viento del lugar. En las regiones costeras áridas, la presencia de una depresión o cuenca interior que se calienta durante el día puede ser ventajosa, ya que el área de baja presión localizada así creada puede mejorar la brisa marina y aumentar la velocidad del viento a la que las cubiertas de nubes marinas fluyen sobre los dispositivos de recolección.

Altitud: el grosor de las nubes estratocúmulos y la altura de sus bases variarán con la ubicación. Una altitud de trabajo deseable es de dos tercios del espesor de la nube por encima de la base. Esta porción de la nube normalmente tendrá el mayor contenido de agua líquida. En Chile y Perú, las altitudes de trabajo oscilan entre los 400 m y los 1.000 m sobre el nivel del mar.

Orientación de las características topográficas: es importante que el eje longitudinal de la cordillera, colinas o sistema de dunas sea aproximadamente perpendicular a la dirección del viento que trae las nubes del océano. Las nubes fluirán sobre las líneas de cresta y a través de los pasos, con la niebla a menudo disipándose en el lado del viento.

Distancia de la costa: hay muchos lugares continentales de gran altitud con cobertura de niebla frecuente como resultado del transporte de nubes ceñidas al viento o la formación de nubes orográficas. En estos casos, la distancia a la costa es irrelevante. Sin embargo, las áreas de alto relieve cerca de la costa son generalmente sitios preferidos para la recolección de niebla.

Espacio para colectores: las líneas de cresta y los bordes ceñidos al viento de las montañas de cima plana son buenos sitios de recolección de niebla. Cuando se utilizan colectores de agua de niebla largos, deben colocarse a intervalos de aproximadamente 4,0 m para permitir que el viento sople alrededor de los colectores.

Ubicaciones de cresta y ceñida: se aceptan ubicaciones de ceñida a una altitud ligeramente inferior, al igual que ubicaciones de altitud constante en un terreno plano. Pero los lugares detrás de una cresta o colina, especialmente donde el viento sopla cuesta abajo, deben evitarse. Fuente: PNUMA, 1997b

Aparte de los datos concretos detallados en el recuadro 1, se necesitan conocimientos especializados en la construcción y el mantenimiento de la tecnología de recolección de niebla y se debería proporcionar capacitación a las comunidades locales para que realicen inspecciones periódicas de control de calidad e inspección del equipo.

Barreras para la implementación

Varios desafíos y problemas han surgido de los proyectos de recolección de niebla implementados hasta la fecha:

• Cuando la niebla es una fuente estacional, el agua tiene que almacenarse en grandes cantidades para su uso en la estación seca (WaterAid, sin fecha)
• Si no se mantiene adecuadamente, la calidad del agua se convierte en un problema durante los períodos de bajo caudal
• La recolección de agua de niebla requiere condiciones ambientales y topográficas específicas, limitando su aplicación a regiones específicas
• La adquisición y el transporte de materiales se ve obstaculizado por ubicaciones remotas y terrenos escarpados
• Los fuertes vientos y la caída de nieve pueden provocar fallas estructurales durante la temporada de invierno
• El rendimiento de agua es difícil de predecir, que requiere estudios de viabilidad antes de la implementación a gran escala
• Para que la cosecha sea efectiva, se necesitan nieblas frecuentes y se recolecta suficiente agua para que la inversión sea rentable. Esto limita las tecnologías a áreas con condiciones específicas.
• Actualmente hay pocos productores comerciales de mallas en operación, con los principales proveedores ubicados en Chile. No hay ninguno en África, América del Norte o Asia (FogQuest). Por lo tanto, la implementación y el mantenimiento pueden ser costosos debido a la importación o el transporte.
• El volumen cosechado puede ser difícil de predecir, particularmente a largo plazo, ya que depende de la presencia de niebla, la velocidad del viento, etc.
• En algunas regiones costeras, la calidad del agua de niebla cosechada para beber es inferior debido a las altas concentraciones de cloro, nitrato y minerales
• Las grandes construcciones de recolección de niebla pueden dañar o impedir la flora y la fauna
• Las condiciones climáticas adversas, como vientos muy fuertes y nevadas, pueden dañar los sistemas de recolección

Oportunidades de implementación

• Relativamente simples tecnología. Una vez establecido, puede ser administrado por la comunidad y se requiere poco mantenimiento
• Fuente de agua dulce más barata en comparación con otras fuentes no convencionales de suministro de agua, como la desalinización
• La diversificación de los recursos de agua dulce en áreas donde el acceso al agua dulce es limitado aumenta la resiliencia climática
• Los materiales para los componentes del sistema a menudo se obtienen localmente, creando oportunidades comerciales locales
• La recolección de agua de niebla se ha convertido en una tecnología innovadora para las comunidades montañosas sin acceso a las fuentes tradicionales de agua. Todavía en gran medida en un estado de desarrollo, hay oportunidades para la investigación y el desarrollo de la tecnología de recolección de niebla y su potencial para apoyar la producción agrícola. Dada la falta de proveedores de mallas, el uso de materiales disponibles localmente para componentes presenta una oportunidad para el desarrollo de negocios locales. Esta tecnología también brinda la oportunidad de restaurar la vegetación natural y apoyar las prácticas agrícolas mediante el abastecimiento de agua clara para cultivos y ganado.

Consideraciones de implementación *

Madurez tecnológica: 4-5
Inversión inicial: 1-3
Costos operacionales: 1-2
Plazo de ejecución: 1-2

* Este informe sobre tecnología de adaptación incluye una evaluación general de cuatro dimensiones relacionadas con la aplicación de la tecnología. Representa una escala de evaluación indicativa de 1 a 5 de la siguiente manera:
Madurez tecnológica: 1 – en las primeras etapas de investigación y desarrollo, a 5 – madurez completa y ampliamente utilizada
Inversión inicial: 1-costo muy bajo, a 5-inversión de costo muy alto necesaria para implementar la tecnología
Costos operativos: 1 – costo muy bajo/sin costo, a 5-costos muy altos de operación y mantenimiento
Plazo de implementación: 1-implementación muy rápida y alcance la capacidad deseada, a 5-inversiones de tiempo significativas necesarias para establecer y/o alcanzar la capacidad completa
Esta evaluación debe usarse solo como indicación y debe considerarse en relación con las otras tecnologías incluidas en esta guía. Se determinarán los costos y plazos más específicos que sean pertinentes para la tecnología y la geografía específicas.

Estudios de casos

• Marruecos: Beber de las nubes: mujeres y hombres transforman el rocío y la niebla en agua potable

• Asociación PNUMA-DHI-Recolección de niebla
• IDRC (Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo) (1995) Reading Clouds in Chile, Informes del IDRC, Ontario.
• Schemenauer, R. S., P. Osses, y M. Leibbrand (2004), Evaluación de la recolección de niebla y proyectos operacionales en la gobernación de Hajja, Yemen. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Fog, Fog Collection and Dew, Cape Town, South Africa, 38.
• Schemenauer, R. S. y P. Cereceda (1994). El papel de la recolección de niebla en la planificación del agua para los países en desarrollo. Foro de Recursos Naturales, 18, págs. 91 a 100, Naciones Unidas, Nueva York.
• UNEP (1997) Sourcebook of Alternative Technologies for Freshwater Augmentation in Some Countries in Asia, PNUMA, Unidad de Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente, Secretaría General, Organización de los Estados Americanos, Washington, D. C.
• NISA (Universidad de Sudáfrica) (2008), Informe de investigación, UNISA. Ciudad del Cabo.
• WaterAid, Resumen técnico: Recogida de agua de lluvia, sin fecha
• Cho, R. (2011). Los Colectores de Niebla: Recolección De Agua Del Aire. Earth Institute, Columbia University. Disponible en: http://blogs.ei.columbia.edu/2011/03/07/the-fog-collectors-harvesting-w…
• Recolección de niebla Dar Si Hmad (s. d.). Darsihmad.org. Disponible en: http://www.darsihmad.org/fog-harvesting/
• Gur, E. and Spuhler, D. (n.d.) Fog Drip. Saneamiento Sostenible y Gestión del Agua (SSWM). Disponible en: http://www.sswm.info/content/fog-drip
• OAS (n. d.) 1.3 Recolección de niebla. Organización de los Estados Americanos. Disponible en: http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea59e/ch12.htm
• Quezada, A., Haggar, J., Torres, J. and Clements, R. (n.d.) Fog Harvesting. ClimateTechWiki. Disponible en: http://www.climatetechwiki.org/content/fog-harvesting
  Wikipedia (2016). Colección de Niebla. Fundación Wikimedia. Disponible en: https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection