Estufas Rurales, ahorradoras de leña

1. ESTUFAS RURALES
Ahorradora de leña
Ahorradora de leña
1

2. DENDROENERGIA
DENDROENERGIA
La dendroenergía es la principal fuente de energía para más de 2
mil millones de personas, especialmente en los hogares de los
países en desarrollo. Los biocombustibles, en particular la leña y el
carbón vegetal, actualmente suministran más del 14 por ciento de
la energía primaria total del planeta. Los escenarios sociales y
económicos señalan un crecimiento continuo de la demanda de
dendrocombustibles que proseguirá aún por varios decenios
2

3. DENDROENERGIA
DENDROENERGIA
En los países en desarrollo, la dependencia de dichos combustibles es
mucho más grande; éstos proporcionan alrededor de un tercio de la
energía total en estos países y en algunas subregiones de África el 80
por ciento de la energía deriva de los biocombustibles. La madera y el
carbón vegetal, los dendrocombustibles más comunes, son esenciales
para la nutrición de los hogares rurales y urbanos pobres de los
países en desarrollo. Además de utilizarse para la cocina y la
calefacción de los hogares, a menudo son indispensables para las
industrias de elaboración alimentaria (panificación, ahumado, secado
y producción de electricidad).
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4. DENDROENERGIA
DENDROENERGIA
La producción total de madera en 2000 alcanzó aproximadamente
3 900 millones de metros cúbicos, de los cuales 2 300 millones se
utilizaron como combustible. Esto significa que alrededor del 60
por ciento de las extracciones mundiales totales de madera de los
bosques y de los árboles fuera del bosque se utilizan con fines
energéticos. Dicho de otra manera, la energía es la principal
aplicación de la biomasa forestal obtenida de los bosques y
de los árboles fuera del bosque
4

5. DENDROENERGIA
DENDROENERGIA
De acuerdo con datos del área de Dendroenergía, de
la Gerencia de Desarrollo Forestal de la
CONAFOR, en México cuatro por ciento de la energía
primaria que proviene del bosque es derivada del
uso de leña, combustible que ha servido por muchos
años a nivel mundial para la producción de energía
sustentable.
5

6. ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
En México el empleo de fogones a flama
abiertas, al aire libre o al interior del hogar, en las
zonas rurales son más comunes que lo que
creemos, para la gente que vive en estos medios
rurales
Actualmente alrededor de la cuarta parte de la
población mexicana, entre 25 y 28 millones de
habitantes cocina con leña.
De éstos, 19 millones de habitantes usan este
energético como combustible único para cocinar
(INEGI, 2004) y alrededor de 8 millones la usan
en combinación con gas LP.
El mayor uso de la leña se concentra en los
hogares rurales y semi-urbanos. La leña es
todavía el principal combustible residencial en
México, ya que suministra aproximadamente el
40% de energía total utilizada..

7. ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
Asimismo, la leña aporta el 80% de la
energía usada en los hogares rurales.
Los patrones de uso de la leña y sus
impactos asociados son muy
heterogéneos. Por esta razón, una
primera agrupación de estos patrones
de uso a nivel estatal muestra que
existen 11 estados con un elevado
consumo de leña.
Existen aproximadamente 240
municipios donde el uso- de la leña es
o puede volverse un problema. Estos En general, estos municipios
municipios representan el 10% del total, prioritarios se concentran en la
sin embargo concentran el 21% de la región montañosa del centro y
población total usuaria de leña. sureste de México

8. ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
Para cubrir sus necesidades de
energía en la cocina el consumo medio
mensual de las familias campesinas es
de unos 500 kilos de leña.
Datos de la Agencia de Desarrollo
Rural (ADR) de la Mixteca Poblana
indican que en promedio cada familia
Si consideramos que el promedio anual
de la región utiliza 10 leños al día, lo
de consumo de leña es de 2 kg/día por
que implica un consumo anual de 8 m3,
persona, esto representa un volumen anual
equivalentes a 32 árboles.
de 50,000 toneladas de leña usadas en
forma no sustentable (1).
Por su parte la ADR de la Sierra
Con estos indicadores se entiende por
Mixe en Oaxaca, reporta un volumen
qué la leña es un recurso cada vez más
de consumo de leña de 20 a 25 m3 por
escaso, aunado al hecho de que los
familia al año; mientras que la ADR
habitantes de estas regiones tienen que
Mextlali en la Sierra Negra de Puebla,
invertir más tiempo o recursos, para
reporta que una familia puede consumir
transportar la leña desde lugares cada vez
hasta 4 m3 de leña al mes.
más lejanos.
(1) XI Congreso Nacional de Irrigación. Del fogón a la reforestación. Septiembre 2001.

9. ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
La Comisión Nacional Forestal,
creada por decreto presidencial
el 4 de abril del 2001, es un
Organismo Público
Descentralizado cuyo objetivo es
desarrollar, favorecer e impulsar
las actividades productivas, de
conservación y restauración en
materia forestal, así como
participar en la formulación de
los planes, programas, y en la
aplicación de la política de
desarrollo forestal sustentable.
9

10. ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
Pro Árbol es el principal programa
federal de apoyo al sector forestal que
ordena en un solo esquema el
otorgamiento de estímulos a los
poseedores y propietarios de terrenos
para realizar acciones encaminadas a
proteger, conservar, restaurar y
aprovechar de manera sustentable los
recursos en bosques, selvas y zonas
áridas de México.
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11. REGLAS DE OPERACION
REGLAS DE OPERACION
PROGRAMA DE ESTUFAS RURALES AHORRADORAS DE LEÑA
PROGRAMA DE ESTUFAS RURALES AHORRADORAS DE LEÑA
En el Programa Estratégico Forestal para México 2025 se
establecen estrategias para integrar la producción de
Dendroenergía en el Manejo Forestal Sustentable y el
desarrollo de tecnologías apropiadas, por lo que es
necesario destinar recursos para un programa específico
en zonas rurales, enfocado al desarrollo de una cultura
de aprovechamiento óptimo de los combustibles
procedentes de bosques, selvas y zonas áridas
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12. PROGRAMA DE ESTUFAS RURALES AHORRADORAS DE LEÑA
PROGRAMA DE ESTUFAS RURALES AHORRADORAS DE LEÑA
Una de las estrategias del Programa Nacional de
Dendroenergía contempla la promoción e instalación de
Estufas Rurales Ahorradoras de Leña, que en una primera
etapa se impulsa en el marco del Programa Especial de
Atención de 300 municipios forestales prioritarios instruido
por la Presidencia de la República. La CONAFOR apoya en
esta primera etapa a 21 Estados en 300 municipios.
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13. ¿Quiénes pueden ser los beneficiarios y beneficiarias?
a) Los habitantes del área de Proyecto que se ubiquen en o
por debajo de la línea de pobreza.
b) La familias en que ambos padres generen ingresos, ya
sea como empleados o autoempleados.
c) Los que sean pobladores de comunidades rurales,
comuneros, ejidatarios, pequeños propietarios, pequeños
productores.
13

14. ESTUFA RURAL
ESTUFA RURAL
“CHIANTLI”
“CHIANTLI”
Para atender esta problemática Mexalit plantea
como alternativa de solución la ESTUFA RURAL
“Chiantli” ahorradora de leña, que ofrece los
siguientes beneficios:
MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE
VIDA, al romper con el sistema tradicional de
cocción de los alimentos, a fogón abierto.
Disminución del consumo de leña en un 75%
respecto a los fogones a cielo abierto
Elimina el humo en el interior de la vivienda,
disminuyendo las enfermedades de vías respiratorias
por inhalación de éste y las quemaduras por fuego.
Ofrece una mejor higiene y limpieza.
Recupera y mejora la calidad ambiental de la zona.
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15. ESPECIFICACIONES
Base 54.5 x 80 x 5 cm
Estufa 54.5 x 80 x 15 cm
Altura total 20cm
Hornilla grande 40 cm
Hornillas chicas 13 cm
Orificio para chimenea 10 cm
Peso Total 96.0kg
Consumo Específico*
Especí 43 g/L
Eficiencia térmica*
té 45 %
* Valores calculados en base seca
Accesorios Complementarios:
1. Cómales de metal: Uno de 20” y dos de
6” Calibre 10
2. Tubo metálico galvanizado de 4” con
capuchón, y material de aislamiento a
base de aire 15

16. La Estufa Rural Ahorradora de Leña
“CHIANTLI” fue evaluada en nuestro
centro de I&D considerando las Prueba de Cocinar
siguientes pruebas: Controlado (PCC)
• Prueba de Hervir Agua (PHA) Es una prueba para el consumo de
combustible en una tarea de
Esta prueba es una simulación de cocinado especifica, se utiliza para
cocinado, donde el agua toma el lugar de comparar el funcionamiento en la
los alimentos. Da resultados para preparación de una comida
calcular la eficiencia térmica como estandarizada en diferentes
indicador de la eficiencia de la estufa. dispositivos. Se calcula el peso de
leña consumida por peso de
• Prueba de Funcionamiento alimentos preparados como índice
en la cocina (PFC) de funcionamiento de cada estufa.
Esta prueba da resultados de
satisfacción del usuario, consumo de
leña diario.
16

17. PRUEBA DE HERVIR
AGUA (PHA)
Esta prueba consta de tres partes:
1) Poder Alto con estufa fría
La regla es intentar hervir agua tan rápido
como se puede, sin importar el consumo
de leña, con la estufa fría.
2) Poder Alto con estufa caliente ESTUFA
RURAL
Ídem a la interior, pero con la estufa “CHIANTLI”
caliente
3) Poder bajo ( a fuego lento)
Comprende dos etapas: FOGON A
La primera: se inicia con agua fría y hasta CIELO
hervir ABIERTO
La segunda: después de hervir el agua se
continua por al menos 15 minutos
17

18. RESULTADOS
En el caso de esta prueba, los ensayos de poder alto con estufa
fría y poder alto con estufa caliente, únicamente aplican a la estufa
ahorradora de leña, para este caso los resultados obtenidos son:
A
Inicio Inicio
Datos Fuego
Frío Caliente
Lento
Tiempo para hervir Olla # 1 (min) 15 13 45
Peso de Madera (g) 3,105 2,170 2,845
Madera consumida (g) 2,060 1,590 870
Temp. Final Agua, Olla # 1 (° C) 92.5 92.5 92.5
Temp. Final Agua, Olla # 2 (° C) 29 48 -
Temp. Final Agua, Olla # 3 (° C) 28 48 -
Agua vaporizada de ollas (g) 80 130 1,386
Masa efectiva de agua hervida
(g) 3,100 3,165 1,509
Velocidad de quemado (g/min) 9 9 8
Potencia calorífica (W) 2,908 2,925 2,749
Eficiencia térmica (%) 45.26 46.89 42.20
Observe la uniformidad en la eficiencia térmica en la estufa en todas sus etapas.
té
Nota: Promedios de 5 pruebas realizadas
18

19. En la prueba comparativa de Poder Bajo, entre la Estufa “CHIANTLI”
y el fogón abierto, se obtuvieron los siguientes resultados:
Fogón CHIAN
Datos
Abierto TLI
Tiempo para hervir Olla # 1 (min) 30 15
Peso de Madera (g) 2,025 3,105
Madera consumida (g) 1,240 460
Temp. Final Agua, Olla # 1 (° C) 92.5 92.5
Temp. Final Agua, Olla # 2 (° C) - 29
Temp. Final Agua, Olla # 3 (° C) - 28
Agua vaporizada de ollas (g) 80 80
Masa efectiva de agua hervida
(g) 2,910 3,100
Velocidad de quemado (g/min) 15 9
Potencia calorífica (W) 4,944 2,908
Eficiencia térmica (%) 11.96 45.26
La estufa Rural”CHIANTLI” tiene 3.75 veces más eficiencia térmica que un fogón abierto.
19

20. Observe como el tiempo para hervir agua es la mitad en la Estufa MC-15
y con menos consumo de leña con respecto a un fogón a cielo abierto.
100
95
90
Estufa CHIANTLII
85
80 Fogón abierto
Temperatura (°C)
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
0.13 kg leña (0.20 kg CO 2) 0.33 kg leña (0.52 kg CO 2) Total= 0.46 kg leña (0.72 kg CO 2)
15
10
0.52 kg leña (0.82 kg CO 2) 0.72 kg leña (1.1 kg CO 2)
5
Total= 1.24 kg leña (1.92 kg CO 2)
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Tiempo (min)
20

21. El empleo de LA Estufa Chiantli, nos permite tener un 62% menos de CO2
emitidos a la atmósfera en comparación del uso de fogones a cielo abierto
50
Antes de que hierva el agua Agua hirviendo
Prueba llevada a cabo con 3 L de agua
45
40
0.72 kg leña
35 (1.1 kg CO 2)
30
Tiempo (min)
25
0.33 kg leña
20 (0.52 kg CO 2)
15 0.52 kg leña
(0.82 kg CO 2)
10
0.13 kg leña
(0.20 kg CO 2)
5
0
21

22. El ahorro de leña aportado por la Estufa Rural Chiantli, representa
12 árboles/familia/año que se evitan talar para producir leña.
34
Árboles consumidos Ahorro
32
30
28 ha. bosque
12 árboles 7.5
1000 hab.
26 equivalentes a  Ton. CO2 
 33.75 
13.5 Ton de CO2  1000 hab. 
24
22
Árboles/familia
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
22

23. PRUEBA DE COCINAR CONTROLADO
(PCC)
Las pruebas PCC fueron llevadas a cabo en la Estufa Rural
Ahorradora de Leña Chiantli
Datos Chiantli PCC-2
PCC- Fogón
Fogó Fogón
Fogó
(Olla (Olla (Olla (Olla
barro) peltre) peltre) barro)
Tiempo para cocer frijoles (min)
min) 50 65 70 85
Cantidad de frijol cocido (g) 1000 1000 1000 1000
Cantidad total de comida cocinada (g) 3465 5045 3465 3465
Madera consumida* (g) 294 758 1446 2065
Consumo especifico de madera * (g/kg)
(g/kg) 149.9 150.0 417.0 596.0
* Calculado en base seca
Como puede observarse en la tabla anterior, el consumo de leña en el
fogón es muy alto respecto a la Estufa CHIANTLI debido a la
transferencia de calor al medio ambiente.
ESTUFA CHIANTLI FOGON
23

24. ESTUFA RURAL “TONALÁ”
ESTUFA RURAL “TONALÁ”
Para atender esta problemática EUREKA plantea
como alternativa de solución la ESTUFA RURAL
“TONALÁ” ahorradora de leña, que ofrece los
siguientes beneficios:
MEJORAMIENTO DE LA CALIDAD DE
VIDA, al romper con el sistema tradicional de
cocción de los alimentos, a fogón abierto.
Disminución del consumo de leña en un 80%
respecto a los fogones a cielo abierto
Elimina el humo en el interior de la vivienda,
disminuyendo las enfermedades de vías respiratorias
por inhalación de éste y las quemaduras por fuego.
Ofrece una mejor higiene y limpieza.
Recupera y mejora la calidad ambiental de la zona.
24

25. ESTUFA RURAL TONALÁ
ESTUFA RURAL TONALÁ
ESPECIFICACIONES
Base 60 x 60 x 12 mm
Estufa 60 x 60 x 51 cm
Altura total 51.0 cm
Comal plano 61cm x 61cm
Hornilla central circular 12.7 cm
Orificio para chimenea 10 cm
Peso Total 104.95 kg
Consumo Específico*
Especí 1.24 Kg/L
Kg/L
Eficiencia térmica*
té 80 %
* Valores calculados en base seca
Accesorios Complementarios:
1. Tubo metálico galvanizado de 4” con
capuchón
25

26. EFICIENCIA Y
FUNCIONAMIENTO
La Estufa Rural Ahorradora de Leña
“TONALÁ” fue evaluada en nuestro
centro de I&D considerando las Prueba de Cocinar
siguientes pruebas: Controlado (PCC)
• Prueba de Hervir Agua (PHA) Es una prueba para el consumo de
combustible en una tarea de
Esta prueba es una simulación de cocinado especifica, se utiliza para
cocinado, donde el agua toma el comparar el funcionamiento en la
lugar de los alimentos. Da resultados preparación de una comida
para calcular la eficiencia térmica estandarizada en diferentes
como indicador de la eficiencia de la dispositivos. Se calcula el peso de
estufa. leña consumida por peso de
alimentos preparados como índice
• Prueba de Funcionamiento de funcionamiento de cada estufa.
en la cocina (PFC)
Esta prueba da resultados de
satisfacción del usuario, consumo de
leña diario.
26

27. PRUEBA DE HERVIR AGUA (PHA)
Esta prueba consta de tres partes:
1) Poder Alto con estufa fría
La regla es intentar hervir agua tan rápido
como se puede, sin importar el consumo
de leña, con la estufa fría.
2) Poder Alto con estufa caliente
ESTUFA RURAL
Ídem a la interior, pero con la estufa TONALÁ
caliente
3) Poder bajo ( a fuego lento)
Comprende dos etapas: FOGON A
La primera: se inicia con agua fría y hasta CIELO
hervir ABIERTO
La segunda: después de hervir el agua se
continua por al menos 15 minutos
27

28. PRUEBA DE HERVIR AGUA
(PHA) RESULTADOS
En el caso de esta prueba, los ensayos de poder alto con estufa
fría y poder alto con estufa caliente, únicamente aplican a la estufa
ahorradora de leña, para este caso los resultados obtenidos son:
Observe la uniformidad en la eficiencia térmica en la estufa en todas sus etapas.
té
Nota: Promedios de 5 pruebas realizadas
28

29. En la prueba comparativa de Poder Bajo, entre la Estufa
TONALÁ y el fogón abierto, se obtuvieron los siguientes
resultados:
La estufa Rural TONALÁ tiene 3.75 veces más eficiencia térmica que un fogón abierto.
29

30. Observe como el tiempo para hervir agua es la mitad en la Estufa
TONALÁ y con menos consumo de leña con respecto a un fogón a cielo
abierto.
30

31. El empleo de este Modelo TONALÁ, nos permite tener un 80% menos de
CO2 emitidos a la atmósfera en comparación del uso de fogones a cielo
abierto
31

32. El ahorro de leña aportado por la Estufa Rural TONALÁ,
representa 25.6 árboles/familia/año que se evitan talar para
producir leña.
32

33. Datos TÓNA PCC-2
PCC- Fogón
Fogó Fogón
Fogó
LA (Olla (Olla (Olla
(Olla peltre peltre barro)
barro ) )
)
Tiempo para cocer frijoles (mi 50 65 70 85
n)
Cantidad de frijol cocido (g) 1000 1000 1000 1000
Cantidad total de comida (g) 3465 5045 3465 3465
cocinada
Madera consumida* (g) 294 758 1446 2065
Consumo especifico de (g/ 149.9 150.0 417.0 596.0
madera * kg)
kg)
Como puede observarse en la tabla anterior, el consumo de leña en el
fogón es muy alto respecto a la Estufa TONALÁ, debido a la transferencia
de calor con al medio ambiente.
FOGON
33

34. LA REALIDAD
LA REALIDAD
Estudios realizados por la iniciativa para las
Américas EL Salvador y FAO Latino
America, sobre el uso estufas ahorradoras de
leña a familias que no contaban con ellas
arrojaron los siguientes resultados:
15.4% cocinan pocos alimentos
7.7% gasta mucha leña
21.5% esta dañada
7.7% la quito porque necesitaba más espacio
17.7% no sabe como operarla para ahorrar
leña
HORNILLAS
30% no tienen suficiente hornillas.
58.3% utiliza una hornilla para cocinar
36.7% dos y 5% tres hornillas APROVECHAMIENTO DE
86,7% utiliza dos hornillas para calentar CALOR:
8.3% una hornilla y 5% no las usa. 80% no sabe, 15% si sabe, 5%
ALIMENTOS no contesto
33.3% frijoles, 36.6% tortillas, 5% café, el
25.10% para otros alimentos 34

35. CONCLUSIONES
En general los beneficios que se
obtienen al mejorar el fogón Mejor la calidad de vida de los usuarios
tradicional de tres puntos con el uso
de la Estufas Rurales CHIANTLI Y Da mayor comodidad para cocinar y
TONALÁ son los siguientes: disminuye las horas de trabajo de las
mujeres que cocinan, permitiendo así
Ahorro en consumo de leña hasta disponer de más tiempo para otras
del 75%, debido a que su actividades.
construcción se basa en galerías que
conducen el calor y el humo a sitios
de aprovechamiento y expulsión.
Además se conserva el calor durante
más tiempo respecto a los fogones a
cielo abierto
Recuperación y mejora de la calidad
ambiental de la zona
Mayor seguridad de uso, disminuye
los riesgos de quemaduras
35

36. Disminuye considerablemente o en su Disminución de costos al ahorrar
totalidad la emisión de humo al interior de tiempo y dinero por concepto del
la cocina, debido a que el humo se acarreo de la leña.
canaliza por un tubo hacia el exterior de
la casa. Facilidad en la instalación y uso
Se mejora la atmósfera del hogar y los Mayor higiene en la preparación de
niños y adultos no inhalan humo por las alimentos
noches cuando duermen, además de la
reducción en el ahumado de la casa y las
pertenencias de la familia.
Disminuye el riesgo de contraer
enfermedades de vías respiratorias,
irritación de los ojos, dolores de cabeza
crónicos o tos, que se presentan
principalmente en mujeres y niños
menores de 5 años por inhalar humo.
36