Ciencias de la Ingeniería

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK-257-CI ESTUFA ECOLOGICA PARA COMUNIDADES RURALES Y DE BAJOS RECURSOS

Asesor: Elizabeth Acosta Hernández

Autor: PERLA IRITZEL RAMIREZ GAMAS

Resumen

 

Una familia rural o de bajos recursos promedio, usa 5 kilos de leña al día en fogones, los cuales llenan las casas de humo y podrían provocar enfermedades respiratorias.  Además que crece la deforestación debido a que solo usan leña para cocinar. Para contrarrestar los efectos negativos en su salud, se busca sustituir estos fogones tradicionales por estufas que tienen importantes beneficios.

Pregunta de Investigación

¿Se puede hacer una estufa que ahorre leña, no contamine, sea portátil y económica?

Planteamiento del Problema

 

En las áreas rurales y de bajos recursos la principal fuente de energía es la leña, por eso es indispensable ofrecer alternativas de uso a las personas para ayudar a detener la deforestación, la desertificación de los suelos y las enfermedades ocasionadas por inhalar el humo que la leña expide.

Antecedentes

Datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) señalan que alrededor de 26 millones de habitantes de nuestro país viven en comunidades rurales, de esta población, 28% vive en pobreza extrema y 57% en pobreza moderada. Se estima que aproximadamente 28 millones de habitantes cocinan sus alimentos con leña.

De acuerdo a (CONAFOR, 2011).  ˝Los bosques en México se ubican mayormente en propiedades comunes, como en ejidos y comunidades Indígenas, de los cuales sus dueños son los más pobres del país”.

Se calcula que 25 millones de mexicanos, tanto del sector rural como del urbano, utiliza la leña como combustible, representando un consumo de entre 28 y 33 millones de metros cúbicos de madera al año.

El uso irracional de leña para combustible puede acelerar el deterioro de los bosques, ocasionando, en muchos lugares del país, un rápido aumento en el tiempo dedicado a la recolección de leña y de igual forma un incremento en el precio. Por otra parte, el deterioro de los bosques propicia la erosión del suelo, la escasez de lluvias y otros problemas ambientales.

En comunidades rurales, la leña proveniente de árboles, ramas y arbustos muertos, constituyen el principal combustible empleado para cocinar, actividad que se realiza principalmente en “fogones”. Los cuales son prácticamente una fogata abierta en el interior de los hogares, con tres piedras para apoyar el comal y las cazuelas o algún soporte para colgar las ollas sobre el fuego. En los cuales no se aprovecha totalmente el calor producido por la leña, y el humo se dispersa, ocasionando un mayor consumo de leña e irritación en los ojos y con el paso del tiempo causa enfermedades crónicas en las vías respiratorias.

Existen evidencias de que la contaminación intramuros debida a la utilización de leña aumenta el riesgo de infecciones respiratorias agudas durante la infancia, enfermedades pulmonares obstructivas crónicas y cáncer de pulmón.

Es necesario por lo tanto, promover el uso de alternativas que ayuden a usar adecuadamente los recursos naturales y a mejorar la calidad de vida de la población rural. Estas alternativas deben estar al alcance de todas las familias y ofrecer beneficios en el corto plazo.

PROPOSITO

El propósito de la estufa ecológica es mejorar la calidad de vida de los pobladores de las áreas rurales de la región (contaminación y afectación de la salud), mediante la reducción de emisiones de humo al cocinar en fogones tradicionales y al mismo tiempo, contribuir a la conservación de los recursos naturales, ya que se reduce la presión hacia nuestros bosques y se evita la deforestación, debido a el ahorro significativo de leña.

VENTAJAS

Ahorro de leña significativo, hasta un 70% en comparación con los fogones abiertos de tres piedras. Además se conserva el calor durante más tiempo.

Da mayor comodidad para cocinar y disminuye las horas de trabajo de las mujeres que cocinan, permitiendo así disponer de más tiempo para otras actividades.

Disminuye los problemas respiratorios de toda la familia que está en constante con la emisión de humo.

La radiación del calor a las personas es nulo porque el sistema utilizado actúa como aislante, haciendo que la administradora del hogar esté protegida del calor y de posibles quemaduras, de igual forma la familia.

Se reduce la deforestación, porque la cantidad de leña utilizada en el año es muy significativa.

Mantiene la comida caliente por más tiempo.

Se puede utilizar una o las dos hornillas a la vez y no afecta el consumo por ser independiente.

Se contribuye a reducir la contaminación atmosférica, favoreciendo a disminuir el incremento del calentamiento global.

Hoy en día existen muchos tipos de estufas mejoradas. Todas tienen en común una base alta con fuego encerrado en una caja y una chimenea para sacar el humo. Aunque tienen desventajas en cuanto a inversión, que requieren espacios amplios, que están fijas o son muy pesadas.

ESTUFA LORENA

La base es de adobe, la caja de fuego es hecha de una mezcla de lodo con arena. Los agujeros son realizados con la mano dándole forma a las hornillas. Se coloca un comal de barro encima de la hornilla grande.

La Estufa Lorena es barata pero los comales se quiebran fácilmente, y la caja de fuego si no esta bien comprimida la mezcla se desmorona.

ESTUFA PATZARI

El interior de la estufa  Patsari está hecho de una mezcla de barro, arena y cemento; el exterior puede ser de la misma mezcla o de ladrillo rojo; y a diferencia de la estufa Lorena, está orientada a una difusión en mayor escala, es una estufa que ocupa mucho espacio y es construida  de manera fija.

ESTUFA ONIL

Consiste en una unidad armada de piezas prefabricas de cemento fundido, que sirven de base para la cámara de combustión. Utiliza una plancha de metal de dos hornillas y su chimenea para expulsión del humo y gases. Su costo es mas elevado y es muy pesada aunque puede moverse de lugar.

Existen otros tipos de estufas que se comercializan  pero ya son de costos elevados, materiales diversos y mas pequeñas y lo que se pretende es que las personas la construyan porque de esta manera estará al alcance de todas las personas, ayudando a mejorar su calidad de vida.

Estas estufas son comercializadas y sus precios van desde los $900.00 hasta los 3,000.00. Por lo que la mayoría de las personas en zonas rurales o de bajos recursos no tiene acceso a ellas.

 

Objetivo

 

Diseñar una estufa que ahorre leña, no contamine, sea portátil y económica, para comunidades rurales y de bajos recursos, para colaborar en la salud de las personas y lograr que los recursos forestales sean utilizados de manera mas eficiente logrando un ahorro de 30 a 60% de leña.

 

Justificación

 

A mi me intereso este tema porque investigué que las personas cargaban mucha leña para sus fogones, además de que toda la familia respiran el humo de la leña y les provoca enfermedades respiratorias muy peligrosas.

Hipótesis

 

Si construimos una estufa ecológica con materiales económicos, que sea ligera y portátil, entonces obtendremos beneficios para la salud, el medio ambiente y mayor comodidad de las comunidades rurales o de bajos recursos.

Método (materiales y procedimiento)

MATERIALES

 

Una base para la estufa

Cemento o mortero

25 Tabiques rojos

Tierra

Agua

Un comal

Una olla

Un tuvo galvanizado para chimenea

Un gorrito metálico

Ceniza

Piedra o tezontle

La base puede construirse con los materiales disponibles en la casa o los queestén al alcance de la economía familiar, algunos de los materiales que pueden usarse son: adobe, piedra, tabique, tabicón, madera, o herrería (toda de herrería o herrería con madera)

PROCEDIMIENTO

Juntar la arena y tierra (finamente harneados) con el cemento y revolverlos perfectamente hasta lograr un color uniforme. Posteriormente agregar el agua, rociándola sobre los materiales poco a poco.

Comenzar a pegar los tabiques con la mezcla en las orilla y en el centro dejando un espacio de unos 20 cmt. Para la entrada de la leña que será la primer cámara de combustión.

Poner una base de la mezcla en el fondo colocando una base de ceniza de unos 5 cmt. Aprox.

Rellenar con piedra formando la segunda cámara de combustión de forma que quede un poco mas arriba de la segunda respentando el espacio de la entrada de calor.

Colocando el codo para la chimenea.

Poner la ultima línea de tabiques acostados sobre la orilla respetando el espacio de entrada de leña.

Colocar la chimenea y el gorrito

Terminar de rellenar y colocar el comal sellándolo con la mezcla, dejar el espacio medido para la olla.

Galería Método

Resultados

Se logro construir una estufa ahorradora de leña con un costo de $407.50 sin la base y de $587.00  con una base de herrería que permite su movilidad (aunque la base puede ser de cualquier material y se podrá mover de lugar) la cual funciona con muy poca leña o carbón.

 

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Concluyo que la estufa ahorradora de leña es 100% funcional de muy bajo costo, fácil de construir y así puede ayudar a las personas de bajos recursos a tener una mejor calidad de vida.

Bibliografía

Ghilardi, A. (2008). “Análisis multi-escalar de los patrones espaciales de oferta y demanda de leña para uso residencial en México”. Tesis Doctorado en Ciencias Biológicas, Centro de Investigaciones en Ecosistemas, UNAM, p. 268, México, D. F

Díaz, R. (2000). “Consumo de leña en el sector residencial de México”. Evolución histórica y emisiones de CO2, Tesis Maestría en Ingeniería (Energética), División de Estudios de Posgrado, Facultad de Ingeniería, UNAM, p. 113, México, D. F.

Díaz, R. y Masera, O. (2003). “Uso de la leña en México: situación actual, retos y oportunidades”. En: Balance Nacional de Energía, 2002. Secretaría de Energía (SENER). México D.F

Figuera B, P., Cruz S, G., Villalvazo L, V. M., & W Gerritsen, P. R. (2003). “Tecnologia apropiada para el desarrollo endogeno: la experiencia de la estufa lorena y el ahorro de leña en la comunidad indigena de cuzalapa”. Recuperado el 23 de Diciembre del 2018. Sitio web https://148.202.114.23/derns/wpcontent/files_flutter/12797292752003TECNOLOGIAAPROPIADAPARAELDESARROLLOENDOGENO.pdf

Lou Ma, Roberto y Sánchez L., Silvia. Producción masiva y normalizada de pequeñas estufas de leña para el área rural de Guatemala. Centro de Experimentación de Tecnología Apropiada, CETA. Guatemala, octubre 1983. 87p

Summary

 

An average rural or low-income family uses 5 kilos of wood per day in stoves, which fill the houses with smoke and could cause respiratory diseases. In addition, deforestation grows because they only use wood for cooking. To counteract the negative effects on their health, it is sought to replace these traditional stoves with stoves that have important benefits.

Research Question

Can you make a stove that saves firewood, does not pollute, is portable and economical?

Problem approach

In rural and low-income areas the main source of energy is firewood, so it is essential to offer alternatives for people to help stop deforestation, desertification of soils and diseases caused by inhaling the smoke that the firewood

Background

Objective

To design a stove that saves firewood, does not pollute, is portable and economical, for rural and low-income communities, to collaborate in the health of people and achieve that forest resources are used more efficiently achieving savings of 30 to 60 % of firewood.

Justification

Developing an ecological stove helps people not to suffer from serious diseases such as lung cancer, in addition to reducing wood consumption by contributing to the reduction of deforestation and mitigation of greenhouse gases (GHG).

Hypothesis

If we build an ecological stove with economic materials, that is light and portable, then we will obtain benefits for the health, the environment and greater comfort of rural or low-income communities.

 

Method (materials and procedure)

Results

We managed to make an ecological stove with very little money, which is transportable and 100% functional.

 

Discussion

Conclusions

Bibliography