Bombeo de agua manual

Las bombas impulsadas por fuerza humana son un tipo de dispositivo que sirve principalmente para suministrar agua en lugares donde el acceso a fuentes de energía y recursos económicos son limitados y el volumen de agua necesaria no es excesivo. Se utilizan para extraer pequeñas cantidades de agua de fuentes de agua superficiales, fuentes de agua subterránea y depósitos subterráneos, hasta profundidades de 100 m como máximo, o bien para bombear agua a sistemas de distribución o riego. Estas bombas proporcionan suministro de agua potable de acceso rápido, fácil y más seguro en comparación con los dispositivos de elevación con cuerda y balde. Además, la instalación y operación son sencillas, por lo que es una de las tecnologías de levantamiento de agua más utilizadas y prometedoras para las áreas rurales en los países en desarrollo (OLLEY 2008). Por su fácil funcionamiento permiten a mujeres, niños y niñas el realizar la actividad con autonomía. El bombeo manual tiene el potencial de mejorar el sistema local de gestión del agua de una comunidad y su sustento de manera significativa.

Hay diferentes tipos de bombas manuales: bombas de cuerda (manivela o bicicleta); de pedal o pie; tipo remo; pistón; diafragma, helicoidal, acción directa; etc. Para el riego, las bombas manuales (o de pie) permiten aumentar los rendimientos agrícolas al permitir a los campesinos regar de forma independiente y sin depender de una fuente de energía. Algunas de las desventajas de esta tecnología son los fallos en la instalación y el desgaste por uso intensivo, riesgos importantes cuando no existe la participación comunitaria y no se da un mantenimiento adecuado. Es por ello por lo que se han diseñado sistemas de bombeo simples y de bajo costo a nivel comunitario (bombas VLOM), en los cuales la participación comunitaria desde el inicio es esencial para la planificación de todas las fases del proyecto, como diseño, instalación, operación y plan de mantenimiento (SKINNER & SHAW1999).

Como parte de los programas piloto de transferencia de tecnologías apropiadas para el acceso al agua, el IMTA (Instituto Mexicano de Tecnologías de Agua) ha desarrollado diversos proyectos en el municipio de José Joaquín de Herrera en Guerrero, en comunidades de la cuenca del Lago de Pátzcuaro y los Altos de Morelos, en donde se ha incluido la instalación de bicibombas (CERVANTES et al. 2017). El sistema utiliza una bicicleta que se empotra fácilmente a una base en donde la llanta trasera genera rotación por fricción, activando una pequeña bomba instalada en la base. Esta tecnología tiene aplicaciones a nivel vivienda así como para riego de cultivos a pequeña escala (IMTA s.f.).

Los sistemas de bombeo de propulsión por fuerza humana requieren de un análisis de alternativas previo. Para seleccionar el sistema de bombeo se deben considerar diversos factores para elegir la solución más adecuada a largo plazo. Los criterios a considerar son: 1) técnicos: limitaciones en calidad de agua (problemas de corrosión), altura y rendimiento, tipo de suelo, operación y mantenimiento; 2) sociales: grupo de usuarios, organización comunitaria; 3) económicos: costo del sistema, fabricación y materiales a nivel local, costos de mantenimiento, tiempo de vida, número de usuarios (familiar, comunidades pequeñas) (OLLEY 2008; BAUMANN et al. 2010). Se han desarrollado diferentes sistemas de bombeo de propulsión humana basados en uno o varios de los siguientes principios mecánicos (BAUMANN 2000):

• Elevación directa: el agua se levanta físicamente en un contenedor (cuerda con cubo, vertedor, rueda persa).
• Desplazamiento: debido a que el agua no puede ser comprimida puede ser empujada o desplazada (bombas de pistón, bombas de cuerda, bombas de cavidad progresiva, bombas de diafragma).
• Generar cabezal de velocidad: el agua puede ser propulsada a alta velocidad. El impulso producido puede usarse para crear una presión o un flujo (rotor helicoidal, bombas de hélice, bombas centrífugas, bombas de inercia de rebote, bombas de chorro)

Existen diversos modelos y variaciones de bombas por propulsión humana, que varían en costos, usos, rendimiento, operación y mantenimiento; es importante por ello tomar en cuenta las condiciones y costumbres de cada localidad. En México estos sistemas se siguen utilizando a nivel familiar y en algunas localidades donde no hay acceso a fuentes de energía eléctrica o combustibles (BAUMANN et al. 2010). Este sistema también puede ser adecuado para situaciones de emergencia. Los sistemas de bombeo por fuerza humana están clasificados en dos tipos:

• bombas de pozos superficiales (hasta 7 m de profundidad) y
• pozos profundos (más de 7m de profundidad).

Las bombas impulsadas por fuerza humana sirven principalmente para suministrar agua en lugares donde el acceso a fuentes de energía y recursos económicos son limitados y el volumen de agua necesaria no es excesivo. Al seleccionar el tipo de bomba se deben considerar los siguientes factores: número de usuarios, distancia de elevación y calidad de agua, ya que existen diversos modelos de bombas que se pueden adaptar a las condiciones locales. Este tipo de bombas requiere un mantenimiento frecuente, en especial las opciones de bajo costo. Por ello, es importante que las comunidades estén involucradas en todo el ciclo de proyecto de los sistemas de bombeo por fuerza humana, ya que requiere ser socializado y adaptado a su contexto cultural. Se debe tomar en cuenta que esta tecnología debe minimizar el impacto ambiental, ser asequible, satisfacer las necesidades básicas de las comunidades, ser sencilla en su operación y mantenimiento, además de utilizar materiales y recursos locales a fin de reducir costos y beneficiar al mercado local (CERVANTES et al. 2017). Además de incluir las necesidades específicas de las mujeres, se deben considerar las tradiciones y costumbres, así como desarrollar nuevas habilidades en la población, reduciendo dependencia económica, social y política dentro de su región. Por lo tanto, esta tecnología tiene un gran potencial para mejorar el abastecimiento de agua en pequeñas poblaciones, con proximidad a fuentes de agua y con suficientes capacidades y recursos como para operar sin problemas a largo plazo. Resulta idónea para asentamientos de casas dispersas descritas en el escenario 1 (con capacidades y recursos, pero con poca agua) y el escenario 3 (con suficiente agua y recursos). Para escenarios en los que no se cuenta con capacidades ni recursos, es fundamental que la tecnología sea muy sencilla y robusta. En el caso de poblaciones mayores (escenarios 5, 6, 7 y 8), cuando se instalan sistemas de abastecimiento comunal, puede que esta tecnología no suministre la suficiente cantidad de agua como para satisfacer las demandas de la población, por lo que el bombeo motorizado puede resultar más adecuado. En caso de que se instale el sistema de fuentes pequeñas protegidas con transporte manual en un poblado, por ejemplo, con tomas de agua comunitaria, esta tecnología puede resultar aplicable.

El uso de este tipo de sistemas de bombeo al ser una actividad física trae beneficios a la salud. Es importante proteger la fuente de abastecimiento para evitar contaminación externa. Se recomienda utilizar un planchón de concreto para fijar el sistema de bombeo y proteger la fuente de agua. Cuando el tipo de sistema utilice cuerda (malacate), ésta requiere de limpieza o reemplazo frecuente ya que está en contacto con el exterior. En el contexto de México se debe tomar en cuenta la calidad de agua, ya que esto permitirá determinar si se requieren tratamientos específicos para la remoción de ciertos elementos que pueda tener el agua y que puedan ser nocivas para el consumo humano.

El mantenimiento de los diferentes tipos de bombas varía dependiendo de sus características (ELSON et al. 1999). En general, este tipo de sistemas de bombeo requieren menor mantenimiento que las bombas eléctricas o de gasolina. Las fallas más comunes suelen ser las piezas giratorias y engranes, los sellos y el sistema anti-retorno, aunque el mantenimiento es sencillo y de bajo costo, pudiéndose conseguir, por lo general, los materiales y refacciones en la localidad. Sin embargo, en algunos casos se han encontrado sistemas fuera de servicio debido a la falta de mantenimiento o por no tener las piezas adecuadas para su reparación, por ejemplo, en el continente africano (RWSN 2010). La falta de organización y planes de financiamiento para la operación y mantenimiento, ocasionan que no sean sostenibles a largo plazo, por lo que la Red Rural de Abastecimiento de Agua (RWSN) propone mecanismos financieros realistas que conduzcan a una operación y mantenimiento a largo plazo en los contextos rurales (RWSN 2010). Además, para asegurar la sostenibilidad de estos sistemas, se han de fortalecer las capacidades de la comunidad a través de esquemas participativos e incluyentes, que permitan que la gestión de los sistemas de abastecimiento de agua esté a cargo de las personas de la localidad. Se deben buscar mecanismos de planificación financiera y de tarifas de agua adaptadas al contexto local que permitan a la comunidad tener los recursos económicos para la operación y mantenimiento del sistema a través de personal capacitado, sin tener que depender de apoyos externos. Por otro lado, el hecho de que el servicio de abastecimiento de agua tenga un coste, conlleva una obligación y responsabilidad colectiva que permite la sostenibilidad a largo plazo para las bombas en condiciones óptimas.