¿Cómo llevar agua y calor a un pueblo de montaña aislado y pobre con costos extremadamente bajos?

Dado que hay una cantidad pequeña pero razonable de precipitación, el problema del agua probablemente se resuelva mejor construyendo cuencas de almacenamiento para almacenar la lluvia y el agua de deshielo para uso futuro. Esto puede ser tan sencillo como colocar barriles de lluvia en cada casa (y eso sería un buen comienzo) hasta pequeñas represas y estanques excavados a lo largo de los lechos de los arroyos.

Para el uso de agua no potable (lavado, riego), puede ser suficiente simplemente dejar que el agua se asiente o, en casos extremos, filtrarla a través de un lecho de arena fina para atrapar las partículas.

Calentar agua y purificarla para beber y cocinar se puede hacer a través de la calefacción solar. Dependiendo de los tipos de materiales disponibles, el pueblo puede construir varios tipos de calentadores solares y concentradores, pero un disco parabólico que puede hacer que el agua se convierta en vapor durante el día tiene más sentido, el vapor puede ser aprovechado para calentar y condensado para agua relativamente pura. Se pueden construir sistemas más simples, incluidos sistemas bastante simples que involucran una lente Fresnel apoyada por 2X4 sobre una bolsa de plástico transparente con agua (buena para agua caliente, no tanto para la purificación por calor). Un problema con la calefacción solar es que la fuente de calor desaparece por la noche y con mal tiempo. Almacenar barriles de agua caliente en el interior (piense en un tanque de agua caliente) proporciona una forma de retener algo de calor durante la noche.

Con recursos limitados, solo hay un número limitado de opciones que estas personas pueden tomar, pero los proyectos a pequeña escala como este pueden contribuir en gran medida a marcar la diferencia.

Soy más conocedor de climas que de sostenibilidad. No hay muchos lugares con las características que señalas. Marruecos no es lo suficientemente frío a menos que consideres -5 como muy frío. Las montañas de Asia Central (la cordillera de Tien Shan) es el lugar más probable con estas características. No hay estación seca, a diferencia de Afganistán, Irán, Marruecos, etc.

Kirguistán

es un país pobre con muchas zonas montañosas. Algunas partes tienen una cantidad constante de precipitaciones de bajas a moderadas durante el año. A 2100 m de altitud, es probable que tengan montañas aún más altas no muy lejos. Eso significa que pueden usar el agua que cae en estos lugares más altos. Pueden construir represas y embalses para usar como suministro de agua y para alimentar centrales hidroeléctricas para poder calentar sus hogares (entre otras cosas). No es necesario que sea gigantesca como la presa Three-Gorge en China, las centrales eléctricas pueden ser pequeñas y eficientes.

La llaman energía hidroeléctrica pequeña o micro. Es mucho más barato que otros tipos de energía pero todavía cuesta algo de dinero.

Fuentes:

http://www.eurasia.undp.org/content/rbec/en/home/ourwork/environmentandenergy/successstories/kyrgyzstan--setting-ground-rules-for-investment-in-hydropower.html

http://practicalaction.org/micro-hydro-power

Otra solución sería la energía geotérmica. El principal problema es que el costo inicial es aparentemente muy alto, pero es una de las formas más eficientes de energía renovable. En general, podría ser mejor a largo plazo. Pero el costo inicial es prohibitivo.

Calor
Quema madera, paja, agujas de coníferas, grasa y/o estiércol para calentar.

Estufas
Utilice estufas de metal o ladrillo. Obtenga el aire para las estufas del exterior y emita el escape al exterior. Esto minimiza la necesidad de corrientes de aire y mitiga los problemas de calidad del aire interior.

Edificios
Selle las paredes con aire, excepto cuando sea necesario para proporcionar la ventilación necesaria.

Aísle fuertemente las paredes, tal vez usando paja o agujas de coníferas.

Use ladrillos para hacer cortafuegos o mantenga los edificios lo suficientemente separados para evitar el riesgo de que gran parte del pueblo se queme en un solo incendio o incendio forestal.

Tener una fábrica de ladrillos local. En una sociedad muy pobre, esto podría hacer ladrillos de adobe. Una sociedad algo más rica podría hacer ladrillos cocidos con arcilla. Una sociedad aún más rica podría ser capaz de fabricar cemento y hormigón. (Una fundición de minerales/fundición/herrería sería una gran ventaja).

Agua
Use canaletas y cisternas para atrapar la precipitación que cae sobre los techos de los edificios.

Desviar la(s) corriente(s) hacia pequeños embalses. Use presas de tierra cortas, con la región del flujo de agua revestida con concreto, ladrillo o piedra. Si es posible, haga que el almacenamiento de agua no esté en la misma cuenca inmediata que el pueblo. El agua será más pura si no se toma río abajo del pueblo. El daño de los diques será menor si el agua no se almacena aguas arriba del pueblo. El costo de transportar el agua desde el almacenamiento hasta el pueblo será menor si el almacenamiento no es más bajo que el pueblo. Utilizar canales o viaductos alimentados por gravedad (preferiblemente revestidos de hormigón, ladrillo o piedra) para transportar el agua.

Primero, necesitan un kit de inicio lanzado desde el aire, con

• equipo de comunicaciones (internet satelital, computadora portátil, cargador TBD)
• algunos libros prácticos sobre tecnologías de calefacción y agua
• algunas herramientas duraderas (TBD)
• algunas botellas de agua y calentadores de manos
• un gerente de proyecto capacitado en sostenibilidad y tecnologías apropiadas

A continuación, el director del proyecto debe realizar una evaluación del sitio para determinar qué recursos energéticos están disponibles, incluida la biomasa, la solar, la eólica y la hidráulica. Una evaluación del calor geotérmico sería desafiante pero potencialmente muy gratificante, especialmente si las montañas se encuentran cerca de una región de falla activa. También debería entrevistar a los residentes locales para comprender cómo han sobrevivido, presumiblemente con alguna fuente de calor o refugio, durante tanto tiempo. Si se las arreglan pero les gustaría cambiar sus recursos por más biberones y calentadores de manos, entonces el gerente del proyecto debe llamar a casa y determinar las tasas de cambio, y si el turismo y el comercio en helicóptero son mutuamente satisfactorios.

Suponiendo que los residentes locales comenzaron a leer en línea sobre el imperialismo y prefieren una alternativa sostenible a la dependencia de las importaciones, el director del proyecto debería encontrar una universidad asociada para realizar un estudio sobre la viabilidad de diferentes tecnologías para proporcionar calor y agua. Descubrirán que existe una variedad de tecnologías, pero muchas serán difíciles de mantener en el sitio.

Para la calefacción, algunas tecnologías son:

• Aislamiento (es decir, renovar la construcción con tierra o material importado)
• Biomasa recolectada en el sitio
• Combustible importado (pellet, aceite de cocina o gas natural) y estufas
• Colectores solares térmicos (CPC + tubo, o plato Scheffler)

El socio universitario puede ayudar a identificar organizaciones que suministren estos productos para la venta, o instrucción en su construcción, o recaudación de fondos caritativos y productos como obsequios. Una organización estudiantil puede ser capaz de recaudar fondos. La mejor opción dependerá de la evaluación del sitio.

Para el agua, algunas tecnologías son:

• Presas y embalses, ya que la precipitación anual es alta
• acueductos
• Generador de agua atmosférica
• Agua subterránea de pozo bombeada

Finalmente, el director del proyecto debe consultar con las autoridades educativas locales para determinar si un programa de intercambio de estudiantes es aceptable. Los estudiantes que regresan podrían reemplazar al gerente del proyecto y establecer conexiones en caso de que se requiera más asistencia externa.

Bueno, el calor sería simple si tuviéramos recursos para usar energía geotérmica para calentar. También depende de si es fácilmente accesible. Supongo que alguien tendría que poner algo de dinero en ello, pero debería haber ganancias en ello. Entonces, tal vez construir una planta de energía geotérmica y contratar a locales para que la atiendan generaría suficientes ingresos para que alguna parte se interese en ella y dejaría suficiente energía para que la usen los locales.

En cuanto al agua, no tengo otra idea que la que tuvo Tucídides.

Agua: La
construcción de embalses para recoger el agua de lluvia y de deshielo que baja por las montañas es sin duda la forma más barata, práctica y autosuficiente de satisfacer las necesidades de la aldea. Se puede utilizar tal cual para lavar y regar. Puede que no sea tan adecuado para beber, a menos que sea destilado o tratado o purificado de otro modo... todo lo cual es costoso. Afortunadamente, en un clima y un terreno como este, los manantiales de montaña son una gran posibilidad. El agua de manantial es confiablemente limpia y potable, y se podría canalizar directamente a la aldea para suministrarla durante todo el año. Durante el invierno, la nieve derretida es una alternativa limpia (aunque algo intensiva en energía).

Calor: Comience construyendo casas grandes, redondas y con fardos de paja. Amplio y redondo, porque minimiza la relación superficie/volumen, lo que optimiza el coste de construcción y la eficiencia energética. Fardo de paja, porque:

1. Es asequible y accesible, utilizando materiales que los aldeanos pueden cultivar y recolectar por sí mismos (madera, paja y arcilla, en su mayoría).
2. Es un gran aislante, que optimiza aún más la eficiencia energética.

Las habilidades para construir una casa con balas de paja son algo que cualquiera puede aprender. Con algunos buenos maestros, los aldeanos construirán casas en poco tiempo.

Para calentar realmente estos edificios, recomiendo calentadores de masa de cohetes . Estas tienen muchas de las mismas ventajas que las casas de fardos de paja: son energéticamente eficientes, utilizan materiales locales y son fáciles de construir. Si la madera escasea en estas cimas de las montañas y el estiércol es más abundante, también pueden quemarlo. Realmente el sistema de calefacción ideal para un pueblo de montaña aislado.

Finalmente, hay un viejo truco que los suizos solían usar en sus casas alpinas. ¿Estos aldeanos tienen animales? Las vacas, ovejas, cabras, cerdos, caballos y pollos producen cantidades sustanciales de calor corporal. La forma suiza era albergar a estos animales debajo de sus propias viviendas durante el invierno, en una especie de sótano excavado en la ladera. Esto les proporcionó una forma efectiva (aunque posiblemente algo maloliente) de calefacción por suelo radiante.

Con estas técnicas, creo que el pueblo podría ser muy cómodo y altamente autosuficiente.