Bomba de Mecate - Ministerio de Ambiente
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Bomba de Mecate - Ministerio de Ambiente
La Bomba de Soga en Panamá. Experiencias y Aplicación. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 1 Preparado por: Ing. Efraín Conte M. Presentación. Esta es una pequeña guía que habla de la experiencia en el uso de la bomba de mecate en Panamá, dando a conocer los detalles más importantes para su construcción, uso y mantenimiento, recogidos mediante investigaciones realizadas en la bibliografía disponible, teniendo también la suerte de compartir experiencias con algunos de los protagonistas en el desarrollo y evolución de esta tecnología. La misma ha sido sujeto de importantes estudios siendo lo más interesante la interacción del usuario con los procesos de transformación, y la disposición de los investigadores y desarrolladores en mantener su interés en la transferencia de la tecnología. Sin embargo, es importante indicar que antes de iniciar todo proceso de transferencia de tecnología a otros países es necesario hacer un estudio de la factibilidad técnica y económica del lugar en que se desea implementar tomando en consideración las características y condiciones existentes. Del mismo modo, y tomando en consideración las condiciones favorables del mercado en estudio, haciendo un estudio discreto de la relación costo – beneficio y la sostenibilidad, las agencias de financiamiento pueden ser una oportunidad para apoyar un futuro proyecto de transferencia (ERPF, 2005). En el caso particular de nuestra institución, la misma ha sido favorecida con un proyecto financiado por el SICA/AEA, y en que ANAM ha tenido una importante participación. Las experiencias adquiridas y los trabajos desarrollados por la Ing. Icela Márquez de Rojas y el Lic. Jorge A. Medina han sido fundamental para el logro de las metas alcanzadas hasta el momento. Sin embargo, en la medida que más personas se involucren en su estudio y desarrollo, además de la participación de organizaciones que crean en la tecnología con la firme voluntad de los usuarios en dar a conocer sus experiencias, el proceso de introducción de la tecnología será más favorable. Contenido 1. Introducción. 2. Principio de funcionamiento de la bomba y sus componentes. 3. La polea, el eje, los bujes y el freno. 4. La guía. Experiencias en su diseño y construcción. 5. El tubo de descarga. 6. La soga y los pistones. 7. La aerobomba de soga. 8. Conclusiones. 9. Bibliografía. 10. Anexos. Pág. 3 6 9 14 17 17 19 21 22 23 Foto de la portada. El Señor Isabel Rodríguez acciona la manivela de la bomba de soga instalada en su finca ubicada en Bella Florida, en Santa Rita de Antón, Provincia de Coclé. Observa el Profesor Jorge Medina. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 2 1. Introducción. El agua es uno de los principales recursos para la existencia del hombre y de todo ser viviente. En la mayoría de los países, especialmente en los subdesarrollados, el contar con sistemas eficientes, sencillos y de bajo costo para su extracción y suministro, resulta un tanto complicado. Sin embargo existe una alternativa muy confiable, que ha dado magníficos resultados en otros países, especialmente en Nicaragua, y que en la actualidad se busca introducir en Panamá mediante un Proyecto de Transferencia de Tecnología, el cual busca hacer efectivo la utilización en nuestro país, de esta moderna tecnología. Presentamos a continuación nuestras experiencias. produciendo caudales superiores a los 30 galones por minuto a una profundidad de 5 metros. La Bomba de Soga. Su Descripción e Historia. En Nicaragua se le llama Bomba de Mecate (sinónimo de soga), y la definen como una bomba muy barata, eficiente y sencilla Este sistema consta de una soga de nylon que lleva unos pistones de polietileno, y que se desliza por un tubo de subida para dirigirse posteriormente hacia una polea, que la impulsa con un movimiento continuo hacia el pozo, y encontrarse con una guía, e iniciar nuevamente el ciclo. Al hacer girar la polea, por distintos medios, la soga se mueve y transporta a los pistones por el tubo de PVC con una holgura mínima, succionando el agua hacia la superficie. Así de sencillo es el principio de funcionamiento de la bomba, la cual se puede observar en la Figura 1, donde se identifican las diversas partes que componen la misma. Además de la sencillez de su construcción, su adaptabilidad a diferentes condiciones de operación, su fácil operación y su mantenimiento llevadero; el rendimiento en el bombeo es altamente efectivo, Figura 1. Componentes principales de una bomba de soga (ERPF, 2005). La gran mayoría de las bombas manuales poseen un pistón en la parte inferior que cuelga de la sonda, y un cilindro el cual consta de una válvula de pie, que está conectado al tubo de subida. Al moverse, el pistón con la sonda y la columna de agua se aceleran y desaceleran continuamente. También debemos tomar en cuenta que el peso de la columna de agua en un momento descansa en el pistón y en otro momento en la válvula de pie. Esto se realiza de manera Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 3 continua, por lo que se generan cargas dinámicas alternadas, que sumadas a los golpes producto de las aceleraciones produce fatiga y un aumento en las tensiones de algunas de las partes del sistema. Este problema no se produce en una bomba de soga, ya que se tiene un movimiento circular en una sola dirección, por lo que se minimizan las aceleraciones y la carga estática; esto último debido a la poca carga de piezas metálicas y de otro material que poseen las bombas convencionales. Esta carga alcanza apenas el 3% del peso total de una bomba de cilindro a una misma profundidad. Esto es, definitivamente, una enorme ventaja; sumado al hecho de contar con pérdidas mecánicas mínimas, lo que conlleva rendimientos muchos mayores. Existen pistones de diversos diámetros (1/2 pulg., ¾ pulg., 1 pulg., 1½ pulg.) los cuales se utilizan dependiendo de la profundidad del pozo; a mayor profundidad, menor el diámetro del pistón a utilizar. En sí el sistema no es nuevo. El concepto se remonta a siglos atrás, y ya se describía en la literatura europea del siglo XVI; documentos redactados en China así lo detallan. Se puede considerar que la misma es el resultado de una evolución de las diferentes técnicas utilizadas para la extracción de agua, que va desde el cigoñal, registrado hace unos 3500 años, hasta la utilización de la bomba de cadena, con sus obvias desventajas pero que tuvo un gran impacto desde el siglo XVI hasta el siglo XIX. En Nicaragua la tecnología de la bomba de soga o mecate, tuvo su aparición en 1983 en la Provincia de Estelí, con la instalación de un prototipo en un pozo de 18 metros. Desde este instante los cambios y mejoras han ido en aumento, tanto en su forma como en sus componentes, utilizándose materiales de mejor calidad con diseños modernos y sofisticados, los cuales no han hecho que pierda su sencillez. Se puede mencionar que es en la década del 90 donde se da una expansión sin precedentes tanto en el territorio Nicaraguense como en los demás países centroamericano, inclusive encontrando acogida en países de Latinoamérica, debido a su sencillez y bajo costo. Organizaciones europeas, específicamente de los Países Bajos mostraron un especial interés por esta tecnología, haciendo interesantes contribuciones en su desarrollo. Ejemplo de esto es Practica Foundation de Holanda y la organización Rural Water Supply Network (RWSN). La primera de ella es una fundación que tiene como objetivo facilitar la aplicación de investigaciones, en el desarrollo y comercialización de las tecnologías en el ámbito del agua y la energía en los países en desarrollo. Como bien lo explican ellos, la elección para el agua y las tecnologías relacionadas con la energía proviene de una evaluación que a menudo son los motores primarios de los medios de subsistencia en áreas rurales, teniendo la convicción de que todavía existe la posibilidad de reducir de manera considerable los costos de producción e implementación de estas tecnologías, haciendo mejoras en su calidad y utilización. Estas tecnologías y servicios pueden tener un gran impacto en muchos aspectos relacionados con los medios de subsistencia de las personas que habitan en áreas de pobreza y pobreza extrema, siempre y cuando se pongan a disposición una mayor variedad de tecnologías eficientes, confiables y de bajo costo. Por otro lado, la organización RWSN tiene como misión poner al servicio de personas que habitan en áreas rurales, una red global de profesionales que trabajan para elevar el nivel de conocimientos mediante el desarrollo de pruebas científicas y técnicas, que permitan su aplicación en el suministro de agua y así cumplir con la visión de la sostenibilidad de los servicios rurales de Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 4 agua para todos. Ambas organizaciones han sido fundamentales en el desarrollo y promoción del uso de la tecnología de la bomba de soga. Experiencias en la Construcción y Uso de la Bomba en Panamá. La primera bomba de soga construida en Panamá se instaló en la Comunidad Llano Marín, Distrito de Penonomé en junio de 2000. Esta se puede observar en la Figura 2. En un pozo de 25 pies de profundidad del cual se extraía agua con un recipiente de 2 galones (algo que resultaba muy incómodo) para uso doméstico, se realizó la operación. La polea utilizada para estos sistemas se construye de llantas usadas, a las cuales se les corta el aro interior y se unen posteriormente con ayuda de platinas de acero. La guía es un elemento sencillo pero exige mucha precisión en su construcción. Fabricada de materiales de bajo costo es uno de los elementos más importantes pues se encarga de mover el flujo de agua hacia la superficie. Los resultados obtenidos hasta el momento son muy buenos. La familia se encuentra satisfecha de las ventajas que presenta, además de su fácil construcción y operación. Inclusive, se encargan de darle el mantenimiento a su sistema. Figura 2. Primera bomba de soga instalada en Panamá en la comunidad de Llano Marín, Distrito de Penonomé. En Nicaragua, país donde hasta mediados del 90 existían más de 40000 bombas instaladas, la tecnología ha dado excelentes resultados convirtiéndose en los últimos años en el medio más utilizado para la extracción de agua, ya que no solo se acciona en forma manual, sino también con ayuda del viento, motor eléctrico o de gasolina, o mediante el uso de la fuerza animal. Hasta el momento nuestra experiencia se ha circunscrito a la forma manual, además del uso de la aerobomba o molino de viento, el cual explicaremos más adelante. El costo de una bomba manual es bastante accesible. Generalmente tiene un promedio de entre B/.40.00 y B/.80 dada su sencillez (no tiene válvulas, sondas, tubos pesados), siendo diez veces más liviana que las bombas tradicionales de pistón, por lo que no exige complicaciones en su construcción y mantenimiento. El rendimiento total de la bomba de soga (que es el producto del rendimiento hidráulico por el rendimiento mecánico), comparado con otras bombas manuales, es considerado alto, pero debemos tener claro que a medida que la profundidad del pozo aumenta y varían las condiciones para el caso de riego, se deben tomar las medidas respectivas para hacer que el rendimiento se optimice, tomando en consideración aquellos factores que inciden en el mismo. El rendimiento total de una bomba varía entre un 60% y 90% lo cual es muy bueno para bombas manuales. En pozos de profundidad entre 35 y 40 metros la experiencia ha demostrado que sigue siendo alta la eficiencia. Experiencias de campo muestran que el rendimiento mecánico está entre un 80% y 90%. Por otra parte, el rendimiento hidráulico se estima entre un 80% y un 95%. Posteriormente hablaremos con más detalles de este tema que es de especial importancia aún con lo simple del sistema. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 5 2. Principio de funcionamiento de la bomba y sus componentes. La bomba de soga plantea otros beneficios de acuerdo con ERPF (2005) aparte de las ventajas propias de su uso. En el caso particular de las actividades desarrolladas en Nicaragua se ha observado otras ventajas asociadas a la utilización de este novedoso sistema de bombeo, alimentando la generación de pequeñas y medianas empresas para la producción local, inclusive para la exportación, que pudiera incluso replicarse a una escala adecuada en nuestro país. De esta forma se generan otros beneficios que incluyen: Generación de empleo para las personas calificadas, como por ejemplo, mecánicos industriales y soldadores. Las bombas de fabricación local aseguran que las piezas de repuesto estén disponibles a nivel local, lo que elimina la la dependencia de productos importados. Un producto de baja tecnología como el costo de la bomba de soga es barato en el precio, el mantenimiento y su reparación. Se trata de un fuerte apoyo a la población menos favorecida, y por el bajo precio, la mayoría de ellos pueden obtener tal tipo de bomba. La promoción en el uso de esta tecnología debe complementarse con la introducción de fuertes normas de higiene y cuidado del medio ambiente, así como una educación basada en la prevención de enfermedades, con el fin de lograr una mejor calidad de vida. La condición de salud debe mejorar para los usuarios desde el momento en que el punto de extracción cumpla con las normas sanitarias exigidas para las condiciones existentes como lo es el garantizar que la fuente de agua esté tapada o aislada. El fácil acceso al agua con una bomba de mecate puede crear indirectamente ingresos adicionales cuando la misma se utiliza para el cultivo de hortalizas, frutas y otras plantas o para la cría de animales. El funcionamiento de la bomba de soga es sencillo: una soga con pistones hechos de polietileno conectados a la misma igualmente espaciados, se tira a través del tubo el cual se encuentra sumergido en el agua en su extremo inferior. Los pistones que entran en el tubo en dirección ascendente transportan el agua hacia arriba hasta que la misma alcanza la parte superior logrando salir por el extremo que se encuentra en la superficie. Al tirar de la cuerda se hace girar la rueda (polea), que se encuentra colocada en la parte superior. La fricción entre la polea (fabricada con la utilización de un neumático de automóvil y partes de material metálico) y la cuerda induce la tracción, lo que provoca el movimiento de los pistones a través del tubo de impulsión lo que eleva el agua a la boquilla de salida. Los pistones entran con una mínima holgura dentro del tubo lo que genera un sello hidrodinámico que produce la succión del agua convirtiéndose posteriormente en un ciclo producto del movimiento de la polea. Esta es operada con ayuda de una manivela que la hace girar en la dirección requerida tal cual se observa en la Figura 1. La manivela también es parte del eje de la polea y está situado en una estructura de la bomba colocada sobre la parte superior de la tapa del pozo. Una guía cerca del fondo del pozo asegura que la cuerda en conjunto con los pistones entre en la tubería de impulsión sin problemas, y evita que los pistones se atasquen en el borde del el extremo inferior del tubo de subida. La Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 6 Figura 3 muestra de manera completa los elementos y su ubicación con respeto al pozo. Las bombas manuales se utilizan sobre todo para extraer agua de pozos, con profundidades entre 0 á 20 m. Sin embargo, esta bomba también se puede instalar sobre pozos de entre 0 y 40 m de profundidad, utilizando los elementos adecuados con una guía más pequeña en el caso de posos perforados cuyo diámetro no supere los 12 cm (4 pulgadas). La sencillez de esta bomba de bajo costo hace posible que los usuarios puedan entender cómo funciona y por tanto ser capaces de darle mantenimiento y repararla en el peor de los casos. Hablemos entonces de los componentes de la bomba y sus principales características. La Estructura. La estructura que sostiene a la bomba puede ser construida de madera o de metal. Solo hay que garantizar que la misma sea lo suficientemente rígida para que la misma sea estable y funcional. En el caso de que sea de acero, los tubos galvanizados son una buena alternativa, pero también se puede utilizar perfiles angulares. El uso de soldadura para hacer las uniones es lo más común, aunque también se puede hacer uso de tornillos y pernos. Las Figuras 4 y 5 dan ejemplos de una estructura de madera y una de acero respectivamente. Las estructuras de metal son susceptibles a la corrosión, por lo que debe considerarse el uso de pintura anticorrosiva en aquellas partes que son más propensas al ataque como lo son las uniones soldadas y las partes que han sido perforadas, y aquellas donde el contacto con el agua es común. El uso de acero galvanizado es una buena alternativa para retardar los efectos de la oxidación. Aspecto Ergonómico. Figura 3. Componentes de la bomba de soga y su ubicación e instalación en un pozo (ERPF, 2005). Algo que debe tomarse muy en cuenta a la hora de armar la estructura es el aspecto ergonómico, es decir, la condición en que se lleva a cabo el trabajo, y en este caso particular, la forma en que se hace el accionamiento del sistema de tal forma que se realice de manera eficiente y libre de posibles lesiones producto de una mala posición del cuerpo o la generación de esfuerzos elevados sobre parte de nuestra anatomía. Se ha establecido como norma que la altura a la que se encuentra el eje de la rueda o polea debe estar de 5cm a 10cm por encima del codo del usuario. Los niños también deben tomarse en consideración a la hora de establecer la altura del eje, de tal forma que facilite la extracción del agua Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 7 durante la etapa de accionamiento. Un ejemplo que se menciona producto del estudio y la experiencia indica que en un período de 1 á 5 minutos, un niño puede desarrollar aproximadamente 40 watts y un adulto puede desarrollar hasta 150 watts (VAN HEMERT et al, 1991). Visto de otra manera, el niño puede llenar un recipiente de 20 litros en poco más de 60 segundos, bombeando desde un pozo de 10 metros (un poco más de 5 galones), mientras que el adulto que desarrolla 150 watts lo hace en 20 segundos. cuánta energía puede lograr desarrollar una persona y en cuánto tiempo se agota: Como el movimiento de la bomba de soga es un movimiento giratorio, la altura ideal del eje debe coincidir con una altura que se ubique un poco por encima del codo promedio de las usuarias. Con esto se logra disminuir algunos movimientos inútiles del cuerpo. En el caso de las mujeres latinoamericanas adultas la altura ideal del eje varía de 1 metro á 1.2 metros. Con el mismo fin de evitar movimientos innecesarios, el largo de la manivela debe ser igual a la distancia del codo al centro de la mano cerrada, o sea unos 27cm á 0.33cm, otra vez para mujeres latinoamericana adultas. Para poder accionar la manivela con las dos (2) manos, la manivela debe tener 30cm de largo como mínimo. Figura 4. Estructura de madera para una bomba de soga (ERPF, 2005). Para desarrollar el máximo de potencia, la fuerza máxima sobre la manivela es de 50 a 120 Newtons (de 5 á 12 kilos) usando los dos brazos. Para desarrollar el máximo de potencia la velocidad de giro de la manivela es de 0.7 á 1 revolución por segundo. VAN HEMERT et al (1991) destaca algunas medidas de gran importancia que ayudan a determinar Figura 5. Estructura de acero soldado para una bomba de soga (ERPF, 2005). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 8 En lo que respecta al tipo de usuario y la aplicación del pozo, es necesario considerar que un sistema instalado en un pozo comunal será utilizado por niños, y en el caso de un pozo para riego, solo será utilizado por hombres adultos. En el caso de la utilización para pozos comunales se sugiere lo siguiente: Altura del eje: 80cm á 95cm Radio de la manivela: entre 25cm y 30cm. Potencia de entrada: 40W á 100W. Con estos datos se pude calcular la cantidad de agua que puede bombear una persona en un tiempo determinado, y cómo debería estar la carga y la velocidad de la manivela para que la persona lo haga de manera eficiente. 3. La polea, el eje, los bujes y el freno. La polea puede ser ubicada fuera de la estructura de la bomba A o entre los cojinetes B (ver Figura 6). Si se utilizan dos manivelas ubicadas a ambos lados del eje de la rueda, por equilibrio dinámico se debe mantener la misma ubicación que en el caso B. Figura 6. Ubicación de las poleas en la estructura de la bomba de soga manual (ERPF, 2005). Para la selección del tamaño de la misma hay que tomar en consideración algunos aspectos importantes. Algo que siempre se debe considerar es el hecho que a mayor desnivel de bombeo o altura de bombeo, el peso de la columna de agua también es mayor, por lo que para mantener un funcionamiento eficiente y que no se vea afectado negativamente el esfuerzo proporcionado por el usuario, se pueden variar tanto el diámetro del tubo de subida como el diámetro de la polea. El diámetro del tubo de pvc de subida influye sobre el diámetro de la polea y la fuerza que se aplica en la manivela, pues como mencionamos con anterioridad, el peso de la columna de agua que levanta la soga y los pistones determinará qué tanta fuerza se debe aplicar para lograr el movimiento del fluido. Si el pozo es profundo, la fuerza a aplicar será mayor; lo mismo ocurre si el diámetro del tubo se hace más grande. Esto podría llevarnos a considerar que para un pozo de poca profundidad se podría seleccionar un tubo de mayor diámetro, y para un pozo profundo se podría utilizar un tubo de diámetro menor. Ahora bien, un tubo de descarga con mayor diámetro implica mayor esfuerzo pero también mayor caudal. Así, podríamos de las premisas anteriores concluir que, si se elige un diámetro de tubo dos veces mayor, el caudal y el esfuerzo aumenta cuatro veces. Por lo tanto debemos analizar muy bien las condiciones donde va a trabajar nuestra bomba para así hacer la selección más adecuada. La polea (rueda) y la manivela funcionan como una palanca. Si la polea tiene un diámetro menor, la fuerza que se sentirá sobre la manivela será pequeña, pero al hacer girar la polea, el mecate subirá con menor velocidad. En este caso se tiene que aplicar menos fuerza pero al tener menor velocidad, el caudal también será menor. Si ocurre lo contrario, es decir, que la polea Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 9 tenga un diámetro mayor, la fuerza sobre la manivela también será mayor, y la soga subirá con mayor velocidad por lo que se tendrá un mayor caudal. Por razones de rendimiento, se busca la manera de mantener un equilibrio por lo que se requerirá buscar la forma de tener el diámetro de polea lo más grande posible. La Tabla 1 nos da los diámetros recomendados de la polea y tubo de salida en función de la profundidad del pozo, lo que nos servirá como referencia para la selección de los elementos en un futuro proyecto de utilización de la bomba de soga. durante la operación. La Figura 7 explica el procedimiento de construcción de la polea. Se requiere el uso de un cuchillo bien afilado para realizar los cortes, pero debe tenerse mucho cuidado en su manipulación, por lo que se recomienda hacer este trabajo entre dos personas. Tabla 1. Diámetros recomendados de polea y tubo de subida (VAN HEMERT et al, 1991). Desnivel (m) Llanta Tubo PVC Vol./giro 0á6 0 á 10 10 á 20 20 á 30 30 á 40 20” 20” 20” 20” 12” 1 ½” 1” ¾” ½” ½” 2.6 lt 1.2 lt 0.7 lt 0.4 lt 0.25 lt Si bien la tabla anterior muestra el uso de llantas rígidas de 20 pulgadas de diámetro, se pueden utilizar llantas de 14 pulgadas y 15 pulgadas, pero deben ser rígidas para evitar la salida de la soga, por lo que se recomienda el uso de llantas usadas de vehículos pesados o de camiones pequeños. A estos se la hacen dos cortes. Las dos mitades de neumáticos se presionan juntos firmemente con mordazas (platinas de acero), de modo que las dos mitades están construyendo una "V". Elementos de acero soldados (barras de 3/8”) actúan como radios asegurando las mordazas en su posición. También proporcionan la ubicación exacta del tubo que actúa como eje siendo este el centro de la rueda de polea. La forma en V de las mitades de neumáticos crea una alta fricción entre la polea y la cuerda con pistones, de modo que no hay deslizamiento de la cuerda Figura 7. Procedimiento de corte de la llanta para la fabricación de la polea (ERPF, 2005). Otro elemento que hay que tomar en cuenta es que las mitades de la llanta deben estar limpias y libres de rebabas en la cara interior, de manera que las mitades de la polea puedan sujetar herméticamente a la cuerda quien se debe adherir a estas. La Figura 8 hace referencia a esta condición. En la Figura 9 se observa una gráfica de la polea terminada con todas sus partes acopladas. Es importante comprometerse Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 10 con los detalles que hace de este elemento hecho de partes usadas como lo son las llantas, algo eficiente y duradero. necesario en ocasiones comprar los materiales completos. Debe tomarse en consideración lo que conocemos como el tubo central, que es donde se ensambla el eje de la polea. La Figura 10 muestra una foto de la primera polea construida por el Lic. Jorge Medina en las instalaciones del Centro Regional de Coclé. Figura 8. Sección transversal de la polea que muestra la forma en que debe quedar la cuerda en la ranura de la polea (ERPF, 2005). Figura 10. Foto que muestra la construcción de una polea para una aerobomba construida en el Centro Regional de Coclé de la Universidad Tecnológica de Panamá. Figura 9. Vista de la polea armada con todas sus partes (ERPF, 2005). En sí, la fabricación de las poleas no es un proyecto difícil de realizar. Solo hay que tener el cuidado de seleccionar una rueda que esté dentro de las dimensiones recomendadas, y contar con todos los elementos necesarios para su ensamblaje. Nuestra experiencia particular ha sido buena en este aspecto. Es fácil conseguir llantas en desuso con las características sugeridas. Aparte de reciclar las llantas, las otras partes metálicas se pueden conseguir de retazos de materiales de obras que se estén realizando por lo que no se hace Es importante destacar que puede construirse la polea con otros materiales que no sean los indicados en este folleto. Por ejemplo, los radios pudieran remplazarse con elementos de madera los cuales podrían anclarse mediante el uso de abrazaderas construidas del mismo material. La tecnología de la bomba de soga admite innovaciones por parte del usuario siempre y cuando se conserve la esencia de su funcionamiento. El eje de la bomba de soga es fabricado de de tubo de acero galvanizado de ½” o de ¾”, y como hemos mencionado con anterioridad, forma una sola pieza con la manivela a un extremo, y la polea al otro. La Figura 11 muestra la forma en que debe quedar este eje. Al doblar el tubo para generar la manivela debe prestarse especial Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 11 atención para que el radio de curvatura esté entre 8 y 10 cm, y el dobles del mismo tenga un ángulo de 60º. Debe utilizarse la herramienta adecuada como por ejemplo una dobladora de tubo para que la sección donde se dobla (codo) el tubo no quede aplastado. Figura 11. Vista que muestra los parámetros a considerar para la construcción del eje – manivela de la bomba (ERPF, 2005). Por razones ergonómicas, la altura L de la manivela debe ser de 8 pulgadas (20cm) para ruedas de 14 pulgadas, o de 8.5 pulgadas (22cm) para ruedas de 15 pulgadas. La longitud de la parte del mango debe ser de 23 cm, de modo que los niños sean capaces de utilizar la bomba. La Figura 12 muestra estos detalles. Los bujes o cojinetes pueden ser construidos de diferentes materiales. Pueden utilizarse cojinete de bolas, de madera, chumaceras e incluso cojinetes de bicicleta. Lo más importante es la facilidad de ser sustituidos cuando ocurra el desgaste de los mismos. Mencionamos a continuación los distintos tipos de elementos que pueden ser utilizados y sus principales características. La combinación entre los bujes de madera con un eje de acero es ideal. Si un eje de metal se utiliza con bujes de madera, los mismos deben ser alineados con una placa de acero o de otro tipo de metal, por ejemplo estaño (ver la Figura 13 y 14). Los bujes de madera dura son baratos, fácil de sustituir y fácil de producir. Si se hierven en aceite duran mucho más (ver Figura 15). Figura 13. Vista de un cojinete de madera con plato de metal (ERPF, 2005). Figura 12. Vista de la forma en que se debe determinar la longitud L (ERPF, 2005). Los bujes hechos de tubos de acero, como cualquier combinación entre metal y metal requieren de lubricación regular o engrase. Para la sustitución de estos bujes la estructura de la bomba tiene que ser desmantelada y el nuevo bujes soldada a ella (ver la Figura 16). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 12 Los rodamientos de bolas también pueden ser incorporados al mecanismo de accionamiento. La Figura 17 es una vista de cómo se vería el sistema con este tipo de cojinete. Por su baja fricción, este es el medio ideal para reducir el esfuerzo, aunque los costos se elevarían. Solo se debe tomar como precaución al momento de utilizarlos el tratar de contrarrestar el contacto con el polvo y la arena. Figura 16. Vista de un cojinete de acero y eje de metal. Obsérvese el agujero de lubricación (ERPF, 2005). Figura 14. Vista de un cojinete de madera y metal (ERPF, 2005). Figura 15. Vista de un cojinete de madera (ERPF, 2005). Figura 17. Vista de un cojinete de bolas en el mecanismo de accionamiento de la bomba de soga. (ERPF, 2005). El freno es un mecanismo que debe ser incorporado a la bomba de soga, específicamente en la estructura de soporte de la misma. Aunque pudiera considerarse innecesario el uso del mismo, es de mucha importancia el contar con él debido al giro en sentido contrario que se genera en la manivela cuando se deja de bombear el líquido, el cual se genera producto del peso de la columna de agua que queda dentro del tubo de subida (el peso del líquido obliga a los pistones a moverse hacia abajo). El mecanismo que se observa en la Figura 18 es eficaz pero genera un ruido producto del golpe de las barras de la polea Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 13 con el pasador del freno, ruido que se puede reducir adicionando un pequeño tramo de manguera para forrar el pasador. Se pueden adicionar otros mecanismos de bloqueo que pueden resultar más sencillos. El usuario puede intervenir en este proceso de selección, diseño y construcción. Figura 18. Vistas del mecanismo de freno. En la parte superior se encuentra activado; en la figura inferior desactivado (ERPF, 2005). 4. La guía. Experiencias en su diseño y construcción. La guía es considerada como una de las piezas claves de la bomba. Como bien lo explica VAN HEMERT et al (1991), su función es guiar la soga y especialmente los pistones de polietileno hacia adentro del tubo de subida evitando que roce con éste. Lo básico en el diseño de la misma está en la selección de los materiales que minimicen la fricción y el desgaste de los materiales bajo el agua. La combinación que ha dado los mejores resultados ha sido el uso de la soga de nylon con el vidrio. Se utiliza una botella pequeña de vidrio la cual se rellena con concreto para darle rigidez. El vidrio es un material duro pero frágil, por lo que se debe contrarrestar el golpe que dan los pistones con la botella. Se utiliza una pieza de PVC la cual es moldeada con ayuda de agua caliente, para permitir el movimiento de la cuerda alrededor del envase de vidrio y a su vez que esta quede fija a la estructura de hormigón. Una vista de la guía y sus partes se observa en la Figura 19. Figura 19. Gráfica que muestra las partes de la guía (ERPF, 2005). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 14 Para evitar el bombeo de agua turbia o sucia, la guía no debe ser colocada en el fondo del pozo. Es aconsejable colocarla a una distancia mínima con respecto al fondo del pozo de unos 20 cm. Las figuras 20 y 21 muestran las vistas del proceso de fabricación de la guía. del tubo que recibe a la cuerda con los pistones debe ser mayor que el diámetro del pistón para garantizar la entrada de los mismos a la guía sin ningún tipo de problemas. En el Anexo se encontrarán otros modelos de guía que pueden ser considerados para su construcción. Figura 20. Gráfica que muestra la vista de la sección transversal de la guía donde se observa el molde de PVC hecho de un tubo de 4 pulgadas, el tubo de bajada de la soga (tubo oscuro) y el tubo de subida (tubo delgado gris) y la botella de vidrio de 60 ml. Figura 21. Gráfica que muestra la vista lateral de la guía. Se observa el tubo de bajada de la soga (izquierda), el tubo de subida (derecha) y la botella de vidrio de 60 ml. Existen otras alternativas para la construcción de la guía, algunas un tanto extrañas pero todas cumpliendo con el mismo objetivo. Ahora bien, lo importante es considerar siempre el diámetro del tubo de subida o de bombeo para anclarla a la misma, y tomar en cuenta que el diámetro Se ha tenido la experiencia en la construcción de guías para utilizar la bomba de soga en el bombeo de agua con pendiente, lo cual nos ha dado muy buenos resultados. Esto ocurre cuando el sitio donde se encuentra el agua presenta dificultades para su acceso, lo cual se Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 15 puede dar en pozos ubicados un tanto lejos del punto donde queremos llevar el fluido, y particularmente en el caso de bombeo en ríos y quebradas. Las Figuras 22 y 23 nos muestran el ejemplo de una guía construida en el Centro Regional de Coclé. Figura 22. Vista de la guía especial diseñada y construida para bombear agua a través de una pendiente. Figura 23. Vista lateral de la guía especial diseñada para el bombeo de agua a través de una pendiente. En el caso particular del uso de esta guía, la misma fue instalada el día 25 de marzo de 2009 en la finca del productor de hortalizas con abono orgánico, propiedad del Señor Isabel Rodríguez. Previo a esta instalación se hizo una visita de inspección para observar las características topográficas del terreno, en especial las del pozo, el cual fue construido por el mismo, y en donde se observó que posee una profundidad promedio de 1 metro, pero que mantiene prácticamente su nivel durante el período más crítico de la época seca, de acuerdo a la información suministrada por el propietario. De este pozo es donde obtiene el agua para las labores agrícolas. El mismo se encuentra ubicado a unos 70 metros de la siembra, y a un desnivel de 4.50 metros del punto más elevado, que es donde almacena el agua en un tanque de 55 galones, y que después, con la ayuda de unos tubos de PVC de 21.0 mm de diámetro exterior, distribuye hasta la parcela para iniciar el proceso de riego en forma manual. La ubicación del tanque con respecto al pozo, está caracterizada por una pendiente de 40º aproximadamente, con la presencia de vegetación, lo que agrega un grado de dificultad al diseño de la bomba, pues el sistema de bomba de soga que es el que más se adapta a las condiciones presentadas, solo se ha construido en nuestro proyecto para el bombeo vertical. La Figura 24 indica las condiciones de diseño en cuanto a la topografía del terreno. El Sr. Rodríguez debía llenar este tanque, por lo menos 6 veces al día, lo cual realiza con un tanque de 5 galones, donde recoge agua del pozo y la traslada hasta el tanque de reserva, lo que además de consumir mucho tiempo, provoca un desgaste considerable en su condición física. Conocido el problema y las características del terreno, se procedió a diseñar el sistema, proponiendo instalar dos tanques en vez de uno, para reserva del agua, instalando los mismos a una altura de 1m sobre el nivel del suelo, para aumentar la presión de salida, en el caso que se quisiera implementar en el futuro un sistema de riego por goteo. Además se procedió al diseño de la guía sugiriendo un modelo que Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 16 permitiera el bombeo a través de la pendiente positiva que presenta el terreno. Todos los demás elementos de la bomba se mantendrían, utilizando pistones de 25 mm de diámetro exterior para el movimiento del agua. (aproximadamente 10 gal/min), por lo que el proceso que el Señor Isabel Rodríguez realizaba en unas 3 horas y media, ahora lo realiza en 40 minutos, y con mucho menos energía consumida. 5. El tubo de descarga. Figura 24. Vista de la condición de diseño en base al terreno donde se instaló el proyecto. La guía construida tiene un peso aproximado de 20 kg. En la Figura 25 se observan a la misma instalada dentro del pozo. El tubo de descarga debe ser de un diámetro mayor al tubo de subida o bombeo, lo que provoca que el agua disminuya su velocidad y se evite el desborde de la misma. Generalmente utilizamos un tubo de PVC de 5 cm (2 pulgadas) de diámetro de unos 60 cm de largo (2 pies), el cual conectamos a la tubería de ascenso mediante un accesorio de PVC (reducción). Esta es una conexión que debe dejarse libre (no debe pegarse con goma de PVC) para el caso en que se requiera hacer una reparación o darle mantenimiento al sistema. Se debe a su vez estabilizar el tubo con un alambre o ángulo de acero para evitar que el mismo se mueva sin restricciones. Otro aspecto que hay que considerar es el recubrir el mismo con una pintura de esmalte para así evitar que los rayos del sol destruyan el PVC, el cual es susceptible a los rayos ultravioleta. 6. La soga y los pistones. Figura 25. Vista de la condición de diseño en base al terreno donde se instaló el proyecto. Bajo un régimen de giro de aproximadamente 50 rpm, se pueden extraer un promedio de 40 lts/min La función de la soga es tirar de los pistones para hacerlos circular a través de la tubería de descarga, alrededor de la polea y llevarlos hasta la guía para posteriormente reiniciar el ciclo. Se ha establecido que un giro de una revolución por segundo de la polea, generará un flujo constante de agua. Generalmente se utiliza la soga de nylon (poliamida) con diámetro de 4 mm á 8 mm de diámetro. Cuerdas de polietileno (PE) y polipropileno (PP) son aptas para ser utilizadas. El contacto con el agua y la radiación que recibe de parte del Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 17 sol hacen que estos materiales se degraden. Es por esta razón que se coloca una cubierta de lámina galvanizada arriba de la polea para disminuir el desgaste y el deterioro de la cuerda. La Figura 26 es una muestra de esto. Hay que mantener una supervisión periódica sobre la condición física de la soga pues hay que evitar que la misma se reviente y caiga en el pozo. en el sistema de bombeo. La Figura 27 muestra un molde y el pistón de inyección en conjunto con los pistones formados. Estos son conectados a la cuerda de manera sencilla con un espaciamiento de 1 metro aproximadamente para pozos de poca o mediana profundidad. Para pozos de mucha profundidad la distancia entre los pistones puede ser entre 1 ½ metro y 2 metros. Dos nudos, uno antes y el otro después del pistón, serán suficientes para anclar los pistones a la cuerda (ver la Figura 28). Figura 27. Pistones de material de polietileno formados mediante un proceso de inyección simple. (ERPF, 2005). Figura 26. Cubierta colocada en la parte superior de la rueda para proteger a la cuerda y demás partes (TANZANIA WATER PROJET, 2009). Los pistones pueden ser fabricados de diferentes materiales como por ejemplo: madera, PVC, goma, piezas en desuso, etc.; aunque el polietileno y el polipropileno son los más utilizados. En un proceso de inyección, donde inicialmente se calienta el material hasta el punto de fusión, el polietileno o el polipropileno en polvo es inyectado en un molde de acero para formar los pistones que van a ser utilizados Figura 28. Forma en que los pistones son conectados en la cuerda (ERPF, 2005). Un factor importante para que una bomba de soga funcione bien es garantizar que la holgura o el juego entre el diámetro interior Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 18 (ID) del tubo de subida y el diámetro exterior (OD) del pistón sea el indicado. Se recomienda que el diámetro exterior de los pistones utilizados debe ser de 0.5 mm á 1 mm más pequeño que el diámetro interior del tubo de subida. La figura 29 es una muestra de lo explicado anteriormente. Figura 29. Condición del pistón dentro del tubo de ascenso del agua (ERPF, 2005). Algo importante de considerar es el hecho que un pozo, independientemente del diámetro o el tamaño del mismo, se debe tapar lo más que se pueda para evitar la contaminación mediante la entrada de basura u otros objetos, además de que ayuda a eliminar los criaderos de mosquitos y otros insectos. 7. La aerobomba de soga. Como mencionamos con anterioridad, la bomba de soga puede ser accionada de diversas formas. Una de ellas es aprovechando la energía eólica o energía del viento, más aún cuando la energía requerida para la extracción de agua del subsuelo es relativamente pequeña. Con un rotor de 3 metros de diámetro y una velocidad del viento de por lo menos 3.5 m/seg, se puede extraer 10m3 de agua a una profundidad de 35 metros, lo que representa una energía de 1 KWh. Bajo este concepto fundamental se desarrollo la tecnología de la aerobomba de soga, es decir, un molino de viento para la extracción de agua que utiliza la bomba de soga. Los molinos más comunes para este uso son del tipo Americano o multipalas, como por ejemplo el Chicago Aermotor producido en Estados Unidos y Argentina. Otros países como Australia, Sudáfrica, Holanda, España y Francia, constituyen los países con más tradición en la fabricación de estos sistemas, que son utilizados con una bomba convencional de pistón. Sin embargo a partir de 1990 se inicio en Nicaragua el desarrollo de un nuevo modelo de molino que es una combinación de un modelo moderno de Holanda y una bomba de soga, el cual ofrece múltiples ventajas tales como: La aerobomba de soga no tiene una caja de engranes, lo que permite conectar el movimiento del rotor al movimiento circular de la bomba, con lo que se eliminan las fuerzas dinámicas sobre la estructura. El diseño del molino, especialmente el de orientación y seguridad, está basado en un moderno sistema de CWD de Holanda, que posee un rotor excéntrico y una paleta o cola con bisagra. En vista que la carga inicial a levantar (soga y pistones) no es pesada, no se requiere un torque inicial, por lo que no se necesitan muchas aspas para iniciar el bombeo. Las seis aspas que utiliza son suficientes para un arranque con velocidades del viento entre 3 y 4 m/seg. Por la poca cantidad de aspas y la sencillez de la transmisión, el peso del sistema es bastante liviano, por lo que no se Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 19 requiere una estructura extremadamente rígida y costosa. Por lo sencillo del sistema, se pueden utilizar materiales poco costosos y de buena durabilidad, con lo que disminuye el costo de fabricación. Una de las pocas limitaciones de la aerobomba es la altura de descarga, que está limitada por la altura de la polea de la bomba. Existen varios modelos que incluyen diversos diámetros de rotor, siendo estos de 2.4, 3.0 y 3.6 metros, con torres que varían entre 7 y 13 metros de altura. El cabezal tiene una libertad para desorientarse hasta 270°, aunque se cuenta con un modelo que gira los 360°. La Figura 30 nos muestra un modelo de aerobomba instalada en Penonomé, Provincia de Coclé. Nuestra experiencia en la construcción de este modelo de molino ha sido satisfactoria, aunque sin duda hemos encontrado algunos obstáculos que nos hacen ver, que aunque el sistema refleje una gran sencillez, el mismo requiere del uso de los materiales adecuados, como también de una rígida disciplina en su construcción y mantenimiento al igual que en su operación, de tal forma que siempre se garantice su reconocida eficiencia. La Tabla 2 nos da las características de los modelos de aerobombas. En la actualidad hay dos modelos de aerobomba de soga instalados en la Provincia de Coclé; uno de ellos en el INADEH en Penonomé, y el otro en La Pintada. Estos sistemas en complemento con otros cinco, fueron financiados por el Sistema de la Integración Centroamericana (SICA), a través de la Alianza en Energía y Ambiente con Centroamérica (AEA), por medio del proyecto Utilización de la Energía Eólica para aumentar la disponibilidad de agua en las Provincias Centrales de la República de Panamá. Tabla 2. Características de los distintos modelos de aerobombas (KERKINACTIE, s.f.). Especificaciones 8-270 10-270 12-270 Modelo m 2.4 3 3.6 Diámetro m 6 6-10-13 6-10 Torre m 25 35 45 Profundidad m 2 4 4 * Altura l/min 25 40 50 ** Caudal * Con respecto al nivel del suelo. ** A una velocidad del viento de 5 m/s y una profundidad de 10m. Figura 30. Aerobomba de soga instalada en los terrenos del INADEH, en Penonomé, en el 2011. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 20 8. Conclusiones. El uso de la bomba de soga ha sido exitoso en los lugares donde ha sido implementado. En los pocos sistemas que hemos instalado en nuestro país, los resultados han sido exitosos dado su versatilidad, sencillez y bajo costo de implementación y mantenimiento. En la actualidad, y específicamente en Nicaragua, una gran cantidad de son personas de recursos limitados y han tenido acceso a la tecnología mediante el apoyo de proyectos y programas financiados por instituciones gubernamentales y ONG´s. Existen talleres artesanales y algunos de un nivel más elevado que se dedican a la producción y venta de esta tecnología, los cuales cuentan con el recurso humano, técnico y financiero para desarrollar esta tecnología, inclusive con niveles de exportación. Como bien lo identifica MANGAS (2008), “las bombas de soga son productos genéricos con muy poca diferenciación y no tienen una identificación por marca en el mercado. La capacidad de producción es limitada y el interés de asociación para lograr economías de escala entre los productores es muy reducido”. En Panamá, si bien existe la tendencia a darle valor a aquellas tecnologías con mayores características técnicas y referentes, el mercado pudiera satisfacer los casos donde producto de las condiciones de las comunidades o productores agrícolas en particular, su utilización así lo requiera. Solo en Coclé existe una cantidad de pozos sin utilizar debido a lo costoso que representan algunos medios de bombeo pata su implementación. eso estriba la alta tecnología: sencillez y eficiencia. El uso de esta bomba con otros medios de accionamiento más sofisticados como por ejemplo, el uso de motores eléctricos movidos por sistemas fotovoltaicos, donde la cantidad de energía requerida no es representativa producto de las pocas cargas requeridas, plantea una alternativa interesante que será evaluada en el futuro. Para capacidades de bombeo más elevadas, se pueden aplicar otras variantes que han dado excelentes resultados sin alterar el concepto fundamental de la misma. Las experiencias obtenidas en otros países pueden ser replicadas en el nuestro. Este sistema utilizado ya sea a nivel domiciliario o comunitario, conlleva la implementación de medidas sanitarias, lo que genera un componente positivo en su aplicación, siempre y cuando existan organismos que estén detrás de la promoción de su uso. Nos compete a nosotros por el momento dar a conocer la tecnología y demostrar su valor. Si bien la mayoría de los usuarios de otros países conciben a la bomba de soga como un “bien inferior”, su eficiencia y versatilidad denota mucho más que eso. En Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 21 9. Bibliografía. CENTRE DES ENERGIES RENOUVELABLES (2009) The Rope Pump. Norte de Madagascar, Madagascar. Disponible: <http://www.ropepump.com>. Acceso en: 9 mar. 2012. (1991) La bomba de mecate. El desafío de la tecnología popular. Juigalpa, Nicaragua. Editorial Enlace. 223p. CONTE, E. (2001) Una nueva alternativa para el bombeo de agua: la bomba y la aerobomba de soga. Revista Tecnología Hoy. Facultad de Ingeniería Mecánica. Universidad Tecnológica de Panamá, v.5, p. 3-7. CONTE, E. (2010) Un sistema sencillo y eficiente para el bombeo de agua. Revista El Tecnológico. Universidad Tecnológica de Panamá, v.18, p. 30-31. ERPF, K. (2005) The rope pump concept. Ed. RWSN-SKAT. Suiza. 18p. KERKINACTIE DE HOLANDA; PRACTICA FOUNDATION (s.f.) Rope pumps. Holanda. Disponible en: <http://www.ropepumps.org>. Acceso en. 4 mar. 2012. MANGAS, B. (2008) El mercado de las bombas de mecate en Nicaragua. Un estudio sobre oferta y demanda de las pequeñas empresas. Ed. KARES. 40p. UNICEF (2002) Bomba de mecate. Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social. República de El Salvador. 60p. TANZANIA WATER PROJECT (2009) Safe Water for Better Health Ifakara. Tanzania, África. Disponible en: <http://tanzaniawater.blogspot.com/2009_0 8_01_archive.html>. Acceso en: 4 mar. 2012. VAN HEMERT, B.; SOLÍS OROZCO, O.; HAEMHOUTS, J.; AMADOR GALÍZ, O. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 22 ANEXOS. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 23 1. Historia de su desarrollo en Nicaragua. Antecedentes de la introducción de la bomba de mecate en Nicaragua. • 1970: El Banco Mundial desarrolla el programa mundial de prueba de bombas manuales para la extracción de agua (World Hand Pump Testing Program). Desde los años 70, en Nicaragua se instalaron diversos tipos de bombas manuales tales como la Indian Mark y Afridev. • 1983: Se instala la primera bomba de mecate en el área de Santa Cruz, Estelí basado en un diseño de DEMOTECH, Holanda. • 1988: Luego del huracán Joan organizaciones de cooperación compran 200 bombas de mecate. Al no haber ninguna institución gubernamental que impulse la fabricación de estas bombas, productores a pequeña escala, apoyados por algunas ONGs, toman la decisión de fabricarlas ellos mismos. • 1990: Se funda la empresa Bombas de Mecate, S.A. (BOMESA). 2. Visita del Ing. Henk Holtslag al Centro Regional de Coclé. En noviembre de 1999, el Ing. Holtslag de Practica Foundation, siendo asesor del Centro de Estudio y Acción para el Desarrollo (CESADE), organización no gubernamental de Nicaragua, visitó el Centro Regional de Coclé para dar un Seminario – Taller sobre el Aprovechamiento de la Energía Eólica para el Bombeo de Agua, y el uso de la bomba de mecate para la extracción de agua. En noviembre del año 2000, retornó nuevamente para darle seguimiento a los trabajos realizados. El Ing. Henk Holtslag durante su segunda visita a Panamá, dictando un seminario a estudiantes de la carrera de Mecánica Industrial del Centro Regional de Coclé. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 24 3. Premios otorgados a Nivel Internacional. Por su potencial de mejorar el abastecimiento de agua en zonas rurales y generar ingresos, la Bomba de Mecate ganó el primer premio en el Foro Mundial del Agua. (World Water Contest) en Kyoto, Japón, en Marzo de 2003. Bombas de Mecate SA, Nicaragua Henk Holtslag que representa PRACTICA FOUNDATION hace una demostración de la tecnología de la bomba de mecate en el Foro Mundial del Agua, en Kyoto, Japón. 4. Otra alternativa para el accionamiento. Uso de un motor eléctrico que se conecta a la bomba de soga para la extracción de agua con un mayor caudal. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 25 5. Aplicaciones en otras latitudes. Una investigación de GEODATA y WaterAid en el área de Njombe, en el sur de Tanzania, indicó que el 90% de todas las bombas de soga instaladas estaban funcionando. Otras bombas de agua en esta área son los modelos SWN80 y NIRA/TANIRA, de los cuales el 63% y 17% estaban en funcionamiento, respectivamente. Connect International capacitó en esta área a talleres y más de 1150 bombas se han producido, donde el 30% se venden independientemente de las donaciones de organismos nacionales e internacionales. Las bombas de soga son de 5 á 8 veces más baratas que las bombas de pistón y puede bombear en pozos de 35 metros de profundidad. A la izquierda: una bomba de soga utilizada en un hogar en Nicaragua. Derecha: una bomba de mecate montado en un pozo en Mozambique abasteciendo de agua a 30 familias. Fotos: Henk Holtslag. Una bomba de mecate montado en un pozo en Zambia. El uso de la bomba de soga permite que los pozos sean cubiertos, lo que mejora enormemente la calidad del agua. Foto: Henk Holtslag. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 26 Una reciente innovación: la bomba de mecate utilizada para riego en los arrozales de Vietnam. Foto: Graham Gripps, SNV Vietnam. Bomba de soga accionada con ayuda de un caballo para el movimiento de grandes caudales y profundidades mayores de bombeo. Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 27 6. Otros aspectos a considerar en la construcción de la bomba de soga. Gráfica con la vista general de la bomba de soga donde se observa claramente una propuesta para la construcción de la estructura de soporte (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 28 Vista lateral de la estructura con las dimensiones indicadas (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 29 Vista de perfil de la estructura de soporte de la bomba de soga con sus dimensiones (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 30 Estructura de la base (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 31 Vista de perfil de la estructura de la base (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 32 Modelo de guía fundida en concreto (UNICEF, 2002). Diseño de la polea, la cual es fabricada con llantas usadas de automóvil (UNICEF, 2002). Universidad Tecnológica de Panamá – Centro Regional de Coclé. 33