Fuera de la red o fuera de la red es una característica de los edificios y un estilo de vida [1] diseñado de manera independiente sin depender de uno o más servicios públicos . El término "fuera de la red" se refiere tradicionalmente a no estar conectado a la red eléctrica., pero también puede incluir otros servicios públicos como sistemas de agua, gas y alcantarillado, y puede escalar desde hogares residenciales hasta pequeñas comunidades. La vida fuera de la red permite que los edificios y las personas sean autosuficientes, lo cual es ventajoso en lugares aislados donde los servicios públicos normales no pueden llegar y es atractivo para aquellos que desean reducir el impacto ambiental y el costo de vida. Por lo general, un edificio sin conexión a la red debe poder suministrarse energía y agua potable por sí mismo, así como gestionar los alimentos, los desechos y las aguas residuales.
Soluciones energéticas
La energía para energía eléctrica y calefacción se puede generar en el sitio con fuentes de energía renovables como la solar (particularmente con fotovoltaica ), eólica o microhidráulica . Las formas adicionales de energía incluyen la biomasa, comúnmente en forma de madera, desechos y combustibles de alcohol y energía geotérmica, que utiliza las diferencias en la temperatura subterránea para los ambientes de aire interior regulares en los edificios. [2] Es posible simplemente eliminar la energía eléctrica como en las comunidades Old Order Amish y Old Order Mennonite .
Energía eléctrica
Los edificios conectados a la red reciben electricidad de las centrales eléctricas, que utilizan principalmente recursos naturales como el carbón y el gas natural como energía para convertirlos en energía eléctrica. El desglose de las fuentes de energía mundiales de 2017 [3] muestra que el mundo, que depende principalmente de la energía de la red, utiliza la mayoría de las energías no renovables, mientras que las energías renovables populares como la energía solar fotovoltaica y la eólica son una pequeña parte. Cuando están desconectados de la red, como en África, donde el 55% de las personas no tienen acceso a la electricidad, [4] los edificios y hogares deben aprovechar las fuentes de energía renovable que los rodean, porque es la más abundante y permite la autosuficiencia. .
Energía solar fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica (PV), que utiliza energía del sol, es una de las soluciones energéticas más populares para los edificios fuera de la red. Los paneles fotovoltaicos (paneles solares) permiten que la energía del sol se convierta en energía eléctrica. La energía fotovoltaica depende de la radiación solar y la temperatura ambiente. Otros componentes necesarios en un sistema fotovoltaico incluyen controladores de carga, inversores y controles de apagado rápido. [5] Estos sistemas dan a los sitios fuera de la red la capacidad de generar energía sin conexión a la red. Cada trimestre, Bloomberg New Energy Finance evalúa a los fabricantes sobre sus proyectos reales durante el trimestre anterior y publica una lista de fabricantes de módulos solares (paneles) de nivel 1.
Turbinas de viento
Otra fuente popular de energía fuera de la red es la energía eólica, aprovechada por turbinas eólicas. Los componentes de las turbinas eólicas consisten en palas que son empujadas por el viento, cajas de cambios, controladores, generadores, frenos y una torre. [6] La cantidad de potencia mecánica capturada de una turbina eólica es un factor de la velocidad del viento, la densidad del aire, el área de rotación de las palas y el coeficiente de potencia aerodinámica de la turbina. [7]
Micro-hidro
Donde el agua es abundante, la energía hidroeléctrica es una solución energética prometedora. La energía hidroeléctrica a gran escala implica una presa y un embalse, y las microhidráulicas a pequeña escala pueden usar turbinas en ríos con niveles constantes de agua. [ cita requerida ] La microhidráulica tiene potencial para suministrar energía a hogares y pequeñas comunidades, por lo que es una excelente opción sin conexión a la red. La cantidad de energía mecánica generada es un factor del flujo de la corriente, el tamaño de la turbina, la densidad del agua y el coeficiente de potencia, similar a las turbinas eólicas. La energía de las olas y las mareas también puede proporcionar energía a las zonas costeras. [8]
Pilas
Cuando las energías renovables producen energía que no se necesita actualmente, la energía eléctrica generalmente se dirige a cargar una batería. Esto resuelve los problemas de intermitencia causados por la producción no constante de energías renovables y permite variaciones en las cargas de los edificios. Las baterías comunes incluyen la batería de plomo-ácido y la batería de iones de litio. [9]
Sistemas de energía híbridos
Para protegerse contra problemas de intermitencia y fallas del sistema, muchas comunidades fuera de la red crean sistemas de energía híbridos. Estos combinan energías renovables tradicionales como la energía solar fotovoltaica y eólica, microhidráulica, baterías o incluso generadores diésel. Esto puede resultar más económico y eficaz que extender o mantener las redes en comunidades aisladas. [10]
Agua y sanitización
El agua es una consideración crucial en el entorno fuera de la red, que debe recolectarse, usarse y eliminarse de manera eficiente para hacer uso del medio ambiente. Hay muchas formas de suministrar agua para uso doméstico en interiores, que varían según el acceso y las preferencias locales.
Fuentes
Cuerpos de agua locales
Los arroyos, estanques, ríos y lagos cercanos son puntos de fácil acceso para el agua dulce. Los océanos también pueden considerarse con una desalinización adecuada.
Pozos y manantiales
Este método tradicional implica excavar hasta donde el agua está presente y abundante bajo tierra, generalmente hasta el nivel freático o un acuífero, y traerla para su uso, o recolectarla en manantiales donde el agua subterránea sale a la superficie. [11] Los sistemas para llevar agua subterránea a los edificios incluyen bombas o bombas manuales impulsadas por energía solar y eólica. [12] El agua de pozo debe analizarse con regularidad y cuando ocurran cambios en el sabor, olor o apariencia del agua para asegurar su calidad. [13]
Captaciones de lluvia
Este sistema depende del clima para proporcionar agua. Los sistemas de captación se diseñan en función de la demanda de agua de los usuarios y las características de las precipitaciones locales. [14] El agua de lluvia generalmente se canaliza desde el techo de un edificio a los tanques de agua donde se almacena hasta que se necesita.
Suministros extranjeros
Otro método menos autosuficiente consiste en llevar grandes cantidades de agua limpia al sitio donde se almacena. Este sistema depende del acceso a agua potable limpia en otro lugar y del transporte al sitio fuera de la red. [15]
Tratamiento
De donde sea que venga el agua, debe ser segura para beber y usar en interiores. Para varios problemas con la calidad del agua, se encuentran disponibles diferentes estrategias de tratamiento del agua.
Filtración
Una barrera física permite que el agua pase y bloquea las impurezas en el agua y, si el filtro es lo suficientemente fino, puede filtrar los contaminantes biológicos. [dieciséis]
Tratamiento químico
Para desinfectar el agua, se introducen cloro, dióxido de cloro y ozono que matan los microorganismos. [17]
Luz ultravioleta (UV)
Un sistema UV utiliza bombillas que emiten luz ultravioleta en el agua filtrada para matar todo tipo de virus, bacterias y protozoos. [18]
Soluciones activadas electroquímicamente
Un enfoque menos típico, implica aplicar una corriente al agua que tiene una pequeña solución de sal agregada para desinfectar los contaminantes biológicos. [19] Combinado con la filtración, este es un medio para proporcionar agua potable segura.
Desalinización
Algunas aguas subterráneas pueden tener altos niveles de salinidad [20] y pueden ser no potables, que se fijan mediante destilación. Las comunidades costeras pueden beneficiarse al obtener agua del océano mediante el uso de plantas desalinizadoras que eliminan la sal.
Ablandamiento de agua
La presencia de ciertos minerales en el agua crea agua dura que puede obstruir las tuberías con el tiempo, interferir con el jabón y los detergentes y dejar residuos en vasos y platos. Los sistemas de ablandamiento del agua introducen iones de sodio y potasio que hacen precipitar los minerales duros. [21]
Uso y saneamiento
Para los edificios fuera de la red, se necesita un uso eficiente del agua para evitar que se agoten los suministros de agua. Si bien esto depende en última instancia del hábito, las medidas involucran accesorios de bajo flujo para grifos, regaderas e inodoros que disminuyen el caudal de los grifos o el volumen de agua por descarga para reducir el total de agua utilizada. El agua se puede eliminar en los inodoros mediante el uso de un inodoro de compostaje . [22] Los detectores de fugas automáticos y los cierres de grifos pueden reducir la cantidad de agua desperdiciada. El reciclaje de aguas grises puede ahorrar aún más agua al reutilizar el agua de los grifos, duchas, lavavajillas y lavadoras de ropa. Esto se hace almacenando y tratando las aguas grises, que luego pueden reutilizarse como fuente de agua no potable.
Si una casa fuera de la red no está conectada a un sistema de alcantarillado, también se debe incluir un sistema de aguas residuales . La gestión de las aguas residuales in situ se suele realizar mediante almacenamiento y lixiviación. Esto implica almacenar aguas grises y aguas negras en un tanque séptico o tanque de aireación para ser tratado, que está conectado a un campo de lixiviación que permite que el agua se filtre lentamente hacia el suelo. Si bien también se encuentran disponibles opciones de tratamiento de aguas residuales más costosas, este es un medio confiable común para eliminar las aguas residuales sin contaminar el medio ambiente.
Impacto ambiental y sostenibilidad
Debido a que los edificios y comunidades fuera de la red dependen principalmente de la energía renovable, la vida fuera de la red es generalmente buena para el medio ambiente con poco impacto negativo. Los sistemas de energía híbrida también brindan a las comunidades una forma sostenible de vivir sin la dependencia y el costo de estar conectados a la infraestructura pública, que puede ser poco confiable en los países en desarrollo. Generalmente, las preocupaciones aisladas de los impactos ambientales son el uso de generadores diesel, que producen gases de efecto invernadero, baterías, que usan muchos recursos para fabricar y pueden ser peligrosos , y la contaminación en ambientes naturales a partir de desechos sólidos y aguas residuales. Es prudente tener en cuenta que, si bien las preocupaciones a continuación abordan los impactos ambientales negativos, desconectarse de la red en su conjunto es una opción viable para ayudar a reducir los impactos en el medio ambiente al reemplazar los edificios conectados a la red que contribuyen al calentamiento global y al cambio climático.
Preocupaciones sobre los generadores diésel en comunidades canadienses aisladas de la red
Canadá tiene alrededor de 175 comunidades aborígenes y del norte sin conexión a la red, definidas como "una comunidad que no está conectada a la red eléctrica de América del Norte ni a la red de gas natural por tuberías; es permanente o de largo plazo (5 años o más), y los asentamientos tienen al menos 10 edificios permanentes ". [23] Asuntos Aborígenes y Desarrollo del Norte de Canadá enumera las siguientes preocupaciones ambientales para estas comunidades fuera de la red:
- La quema de grandes cantidades de diésel produce importantes emisiones de gases de efecto invernadero . Esto contribuye al cambio climático que afecta negativamente a las comunidades.
- El combustible debe transportarse a largas distancias en avión, camión o barcaza, lo que aumenta el riesgo de derrames de combustible.
- El transporte de combustible en camiones en carreteras de invierno impacta negativamente en el medio ambiente a través de las altas emisiones de gases de efecto invernadero de los vehículos.
- Los derrames de combustible pueden ocurrir mientras se transporta y almacena el combustible, lo que representa riesgos ambientales.
- Las fugas del tanque de combustible contaminan el suelo y las aguas subterráneas.
- Los generadores pueden ser ruidosos y perturbadores , especialmente en comunidades tranquilas y remotas.
- Las emisiones de los generadores diesel podrían contribuir a problemas de salud en los miembros de la comunidad. [23]
Los impactos ambientales de los sistemas utilizados en edificios fuera de la red también deben considerarse debido a la energía incorporada , el carbono incorporado , la elección y la fuente de materiales, que pueden contribuir a problemas mundiales como el cambio climático, la contaminación del aire, el agua y el suelo, los recursos. agotamiento y más. [24]
Evaluación del ciclo de vida de los sistemas eléctricos fuera de la red
- Los impactos más bajos de un sistema de micro-redes híbridas son con una energía solar fotovoltaica, una turbina eólica y una batería de plomo-ácido.
- Se encuentra que la hibridación reduce los impactos ambientales en más del 40% para la electricidad fuera de la red.
- Las baterías contribuyen en gran medida al agotamiento de los recursos minerales
Comunidades sostenibles
El concepto de una comunidad fuera de la red sostenible debe tener en cuenta las necesidades básicas de todos los que viven en la comunidad . Para volverse verdaderamente autosuficiente , la comunidad necesitaría proporcionar toda su propia energía eléctrica , comida, refugio y agua . El uso de energía renovable , una fuente de agua en el sitio , agricultura sostenible y técnicas de cultivo vertical es primordial para sacar a una comunidad de la red. Un diseño conceptual reciente de Eric Wichman muestra una comunidad multifamiliar, que combina todas estas tecnologías en un vecindario autosuficiente . Para hacer crecer la comunidad, simplemente agregue vecindarios usando el mismo modelo que el primero. Una comunidad autosuficiente reduce su impacto en el medio ambiente controlando sus residuos y su huella de carbono .
Consideración económica
En situaciones en las que se ha alcanzado la paridad de la red , resulta más barato generar la propia electricidad que comprarla de la red. Esto depende de los costos de los equipos, la disponibilidad de fuentes de energía renovables y el costo de una conexión a la red. Por ejemplo, en ciertas áreas remotas, una conexión a la red sería prohibitivamente cara, lo que haría que se alcanzara la paridad de la red de inmediato.
A menudo se realiza en edificios residenciales ocupados solo ocasionalmente, como cabañas de vacaciones, para evitar los altos costos iniciales de las conexiones tradicionales de servicios públicos. Otras personas optan por vivir en casas donde el costo de los servicios públicos externos es prohibitivo, o a una distancia tal que no es práctica. En su libro Cómo vivir fuera de la red, Nick Rosen enumera siete razones para salir de la red. Los dos primeros están ahorrando dinero y reduciendo la huella de carbono. Otros incluyen a los supervivientes , que se preparan para el colapso de la economía petrolera y devuelven la vida al campo. [25]
Energía sin conexión a la red para comunidades marginadas
Los sistemas eléctricos centralizados fiables han proporcionado una constancia de suministro que ha reforzado a las sociedades y sus economías. [26] La electricidad brinda oportunidades para mejorar la productividad, el aprendizaje y los usos finales higiénicos en el hogar, como cocinar sin el uso de fuentes de combustible de biomasa contaminantes; sin embargo, en 2016, el 20 por ciento de las personas en todo el mundo vivían sin ella. [27] Se ha proyectado que cerrar la brecha entre el suministro insuficiente de electricidad de la red y el acceso universal requerirá 17 billones de dólares estadounidenses y 30 años incluso en un calendario riguroso. [28] Los investigadores han argumentado que la falta de una infraestructura energética centralizada puede resultar en una baja resistencia a los daños a la productividad y la propiedad de los climas cambiantes y el clima severo. [28] [29] Además, las ventajas de la generación y distribución de energía central están disminuyendo frente a la degradación climática debido a la generación alimentada por combustibles fósiles, vulnerabilidades a eventos climáticos extremos y manipulación electrónica, y procesos regulatorios y de diseño cada vez más complejos. [26]
Los sistemas de energía descentralizados y fuera de la red pueden constituir una alternativa provisional sostenible para extender las redes nacionales a los clientes rurales. [29] Aquellos que utilizan energía limitada fuera de la red como un escalón para un eventual acceso a la red pueden acumular conocimientos, comportamiento y productos energéticamente eficientes que confieren una mayor resistencia mientras que las redes de la red aumentan en confiabilidad [29] y neutralidad de carbono . Sin embargo, proporcionar electricidad fuera de la red a los usuarios rurales sin incluir también capacitación y educación sobre su uso y aplicaciones puede resultar en una subutilización. [28] [30] Para contrarrestar esta posibilidad, los sistemas fuera de la red deben reflejar las estructuras culturales, los valores y las costumbres de las comunidades de acogida. [27] [31]
Los sistemas eléctricos fuera de la red pueden alimentar residencias individuales o una comunidad vinculada en un arreglo compartido conocido como micro-red . Además, pueden estar alimentados por fuentes de energía renovables o por combustibles fósiles convencionales. En Kenia, el municipio de Mpeketoni inició un proyecto comunitario de microredes a diesel (el Proyecto de Electricidad Mpeketoni [MEP]) en 1994 con un desembolso de aproximadamente US $ 40.000, y eventualmente creció para dar servicio a 105 residencias y 116 comerciales, educativas, edificios gubernamentales y sanitarios. [32] El MEP demostró efectos imprevistos en la oferta y la demanda cuando los artesanos que usaban herramientas alimentadas por electricidad MEP aumentaron su productividad lo suficiente como para provocar la depreciación de sus productos, lo que hizo necesario bajar sus precios; sin embargo, mayores volúmenes de ventas eventualmente compensaron estas pérdidas. [32] La electricidad del MEP facilitó el almacenamiento en frío de productos agrícolas, además del bombeo de pozos, lo que permitió a los estudiantes que anteriormente pasaban varias horas al día buscando agua para pasar ese tiempo estudiando por la noche con luz eléctrica. [32] La electricidad proporcionada por el MEP también amplió las horas de enseñanza y el saneamiento en las escuelas locales mediante alumbrado eléctrico y bombeo de agua. [32] El proyecto fuera de la red del MEP tuvo numerosos beneficios directos e indirectos para los miembros de la comunidad, y debido a que el MEP enfatizó la promoción de los usos de la electricidad y la comunidad tenía la capacidad de pagar tarifas nominales por su uso, el proyecto logró un costo del 94 por ciento. recuperación en sus primeros diez años de funcionamiento. [32]
Ver también
- Anarco-primitivismo
- Edificio autónomo
- Movimiento de regreso a la tierra
- Cargador de batería
- Generación distribuida
- Consumo energético doméstico
- Inversor
- Microgeneracion
- Electrificación rural
- Vivir simple
- Slab City, California
- Regulador de carga solar
- Guerrilla Solar
- Sungevity
- Rejilla síncrona de área amplia
- Edificio de energía cero
Galería
Sistema de generador de viento DIY incompleto
Un sistema fotovoltaico-solar
Esquema de un sistema de calefacción solar activo
Un sistema de bomba de calor HVAC
Los estanques de tratamiento se pueden utilizar para purificar el agua.
El almacenamiento de calor y frío se puede combinar con bombas de calor para su uso en el invernadero doméstico o para calentar la casa misma.
Referencias
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enlaces externos
- Entrevista de la revista Smithsonian sobre vivir fuera de la red
- OffGridEnclave una colección de información, proyectos y comunidad sobre vivir fuera de la red
- Artículo del West Texas Weekly sobre la vida de John Wells fuera de la red
- Hacia lo salvaje: los rebeldes que viven fuera de la red en toda Europa, en imágenes . "Han optado por salir de las ciudades y han comenzado una nueva vida rural, construyendo sus propias casas de paja, tipis y bañeras. Desde 2010, el fotógrafo Antoine Bruy ha viajado desde los Pirineos a Rumanía rastreando refugiados urbanos". El guardián