Los sistemas de energía impulsados por hombre se basan en el uso de la fuerza humana. En la fase de respuesta inmediata, la energía humana suele limitarse a transportar agua, mientras que el suministro y el tratamiento se gestionan de forma centralizada para garantizar que se pueda suministrar una cantidad adecuada de agua con la calidad deseada.
La extracción, el transporte y el tratamiento con energía humana pueden utilizarse en todas las fases de la respuesta y son habituales durante las emergencias graves, especialmente en las catástrofes naturales, donde puede ser la única fuente de energía disponible durante un tiempo.

La energía humana, estimada en unos 70 vatios (para un varón adulto) durante un periodo prolongado (por ejemplo, 8 horas), es una fuente de energía gratuita que puede reducir los costos financieros corrientes de un sistema de suministro de agua.
Las mujeres y los niños son quienes más a menudo se sirven de estos sistemas (por ejemplo, para la recolección y transporte de agua), y las tecnologías deben diseñarse considerando a estos dos grupos. El costo de los sistemas de energía impulsados por el hombre se mide principalmente en el tiempo y el costo físico, en particular para las mujeres y los niños. Para el suministro de agua, la energía humana se utiliza sobre todo para bombear agua para beber e irrigar, así como para transportarla y tratarla en los hogares (véase el capítulo [H]).

Consideraciones de diseño

El diseño de cualquier sistema impulsado por el hombre está limitado por el hecho de que solo utilizará energía humana, y las consideraciones de diseño tienden a centrarse en las tecnologías de extracción de agua (véase el capítulo [A]). Los pozos protegidos I.7 y los pozos profundos protegidos [C.8] están, por definición, tapados con una bomba, lo que reduce la posibilidad de contaminación. Cuando esta bomba se accione manualmente, el diseño debe garantizar que el agua pueda elevarse empleando únicamente energía humana. El criterio clave es si es posible manejar la bomba con una sola persona o a veces con dos (por ejemplo, en el caso de una bomba de cuerda).

Existen parámetros de diseño que pueden facilitar el bombeo con energía humana desde diferentes profundidades (por ejemplo, disponer de tuberías de menor diámetro, o palancas para obtener ventajas mecánicas) y para ofrecer diferentes caudales (por ejemplo, bombas manuales frente a bombas de pie). Cuando se requieren volúmenes de agua más grandes, pueden preferirse las bombas de pie, ya que su uso suele ser menos agotador al utilizar partes del cuerpo más grandes (piernas). Las bombas de succión son adecuadas para aguas subterráneas poco profundas de hasta seis o siete metros de profundidad, e incluyen las de pie y las manuales (véase A.2 ). Por encima de la profundidad de succión y hasta una profundidad de unos 15 metros, el usuario puede elevar directamente la columna de agua de la tubería mediante bombas de acción directa A.3 . Para profundidades superiores a 15 y de hasta 45 metros, deben añadirse palancas mecánicas que faciliten el trabajo, mientras que los mecanismos de engranaje pueden permitir el bombeo desde profundidades mayores a 45 metros y de hasta 90 metros (véase A.4 ). Este se considera el límite para la extracción mediante energía humana. Las consideraciones de diseño también pueden aplicarse al transporte y tratamiento del agua, pero aquí puede darse el caso de que sean los propios usuarios quienes modifiquen el diseño. Por ejemplo, se modifican los bidones redondos para hacerlos rodar por el suelo, o se transporta el agua en carretillas o carritos o mediante vendedores de agua D.1 , D.2 .

Materiales

Los materiales necesarios dependen del método de energía humana que se vaya a utilizar (por ejemplo, el tipo de bomba o de recipiente de agua).

Aplicabilidad

La energía humana puede ser adecuada para la extracción, el transporte y el tratamiento del agua. Suele ser más viable a nivel doméstico y en el contexto de las comunidades rurales, donde el acceso a otras fuentes de energía y los recursos financieros son limitados y la demanda de agua suele ser menor. En cambio, en las emergencias graves o en los entornos urbanos, la población suele ser mucho más numerosa. En este caso, la energía humana se utiliza principalmente para transportar el agua desde una fuente (por ejemplo, el agua en los grifos), mientras que el suministro y el tratamiento del agua se gestionan en un lugar central donde se puede garantizar la cantidad y la calidad del agua. Este tratamiento y suministro centralizados son necesarios porque en estas situaciones suele haber un número limitado de puntos de agua disponibles (como pozos o bombas manuales) en comparación con la densidad de la población, y además el caudal procedente de fuentes de energía humana es extremadamente limitado. Para evitar colas y conflictos, una sola bomba manual no debería abastecer a más de 500 personas durante la respuesta inmediata, y considerando que una bomba manual puede extraer normalmente sólo 1 m³/hora. Además, las poblaciones con alta densidad pueden suponer un riesgo de contaminación importante, sobre todo para las fuentes de aguas subterráneas poco profundas. Sin embargo, el contexto es importante, y existen situaciones en las que las bombas manuales sí forman parte de la estrategia de suministro de agua de emergencia en las fases más críticas.

Operación y mantenimiento

El uso de la energía humana depende en última instancia de la nutrición y el estado de salud de la población, por lo que gran parte de la O&M asociada dependerá de la salud de quienes operan el sistema. En lo que respecta a los equipos impulsados por energía humana, el nivel de O&M variará en función del tipo de sistema utilizado, el cual suele consistir en bombas accionadas de forma manual. Aunque en este caso la fuente de energía es gratuita, más de una quinta parte de las bombas manuales no siguen funcionando con el paso del tiempo. Existe una amplia gama de razones para ello, entre las que se incluyen problemas técnicos relacionados con las aguas subterráneas o el pozo de sondeo (por ejemplo, aguas subterráneas corrosivas o un diseño deficiente del pozo de sondeo) o con la propia bomba (por ejemplo, calidad de los materiales de la bomba o antigüedad de la misma), u otras razones diversas (por ejemplo, problemas relacionados con la gestión, la supervisión, las finanzas, la corrupción, el acceso a los equipos o los conocimientos necesarios para la reparación). Se trata de un nivel de funcionalidad similar al de otros tipos de sistemas de agua, pero demuestra que una fuente de energía gratuita no equivale necesariamente a una mejor funcionalidad.

Salud y seguridad

Entre los problemas de salud y seguridad que plantea el uso de la fuerza humana como fuente de energía se incluye el agotamiento (especialmente en el caso de mujeres y niños) debido a la excesiva energía necesaria para extraer agua de pozos más profundos, lo que supone un riesgo mayor en entornos más calurosos o húmedos. El transporte de agua también puede ser físicamente peligroso, especialmente cerca de aguas abiertas o por caminos empinados o resbaladizos, y pueden existir riesgos de seguridad para las mujeres si la fuente es remota e insegura. En estos casos, es importante considerar si todos los miembros de una sociedad pueden utilizar los sistemas de agua, independientemente de sus capacidades físicas (véase X.15). El transporte de agua a mano requiere llenar y vaciar pequeños contenedores domésticos de agua (véase D.1 ), y este proceso puede contaminar el agua.

Costos

El uso de la energía humana puede repercutir positivamente en los costos financieros recurrentes. Esto no significa que estos sistemas no conlleven costos energéticos recurrentes, ya que la mano de obra tiene un costo intrínseco para quien la proporciona, lo cual también acaba aportando valor tanto a los hogares como a la comunidad en general.

Consideraciones medioambientales y sociales

La fuerza humana como fuente de energía es bien conocida y aceptada por los usuarios. Sin embargo, el uso de la energía humana tiene un costo no financiero que debe tenerse en cuenta, ya que gran parte de la extracción y el transporte del agua la realizan las mujeres. Si bien pueden existir beneficios sociales en las interacciones exclusivamente femeninas en los puntos de agua, este papel desigual de género también conlleva posibles riesgos físicos, así como efectos económicos y educativos, ya que se dedica menos tiempo a usos más productivos (por ejemplo, la escuela o el trabajo). Es necesario prestar especial atención a la aplicación de medidas de protección para que las mujeres puedan utilizar las instalaciones de suministro de agua de forma segura.