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Los estudiantes desarrollan una tecnología única de cultivo de cannabis

Los estudiantes desarrollan una tecnología única de cultivo de cannabis.
Crédito: Universidad de Wits

Dos estudiantes de maestría están desarrollando nuevas tecnologías destinadas a interrumpir la floreciente industria del cannabis, o el llamado ‘oro verde’.


por Wits University


Sus novedosas tecnologías de cultivo de cannabis, desarrolladas de forma única para el clima africano, le han valido a Constant Beckerling y Anlo van Wyk un reconocimiento especial en la categoría de Biociencias del Programa Acelerador de Gauteng (GAP), un concurso anual organizado por Innovation Hub, una subsidiaria de Gauteng. Agencia de Desarrollo. El concurso está dirigido a emprendedores tecnológicos que desarrollan tecnologías que pueden beneficiar a las economías de Gauteng, Sudáfrica y África.

A pesar de que ambos son cultivadores de cannabis apasionados, su enfoque está en el desarrollo de tecnología agrícola para el sector. Para hacer esto, han creado una startup llamada AgriSmart Engineering (Pty) Ltd durante el cierre de COVID-19 el año pasado. Con un enfoque en hidroponía y acuaponía de circuito cerrado, el equipo de AgriSmart se especializa en el diseño e implementación de sistemas de cultivo inteligentes automatizados.

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Creciendo por oro

Beckerling y Van Wyk están enfocando su especialidad de cultivo de cannabis como un problema de ingeniería y uniendo la experiencia e intuición de sus cultivadores con sus antecedentes técnicos y de ingeniería.

«Existe una matriz de factores para el cultivo de cannabis que consideramos. Como empresa emergente de ingeniería, estamos desarrollando tecnologías de cultivo para el clima africano. Para el cultivo de cannabis, Sudáfrica enfrenta deficiencias como el estrés hídrico y el suministro eléctrico irregular a un alto costo. Pero el país también tiene fortalezas como la radiación solar superior y ser uno de los primeros países que está en proceso de comercializar cannabis ”, dice Beckerling.

Para encontrar el ‘oro verde’ temprano, Beckerling y Van Wyk, ambos haciendo su Maestría en Ingeniería Eléctrica, presentaron un plan para una instalación de investigación de cultivo de cannabis que diseñaron en la competencia GAP. Su entrada también incluyó dos ofertas principales de procesamiento agrícola:

  • luces de cultivo LED específicas de cannabis en un entorno automatizado de Internet de las cosas (IoT), personalizado para la instalación de investigación para adaptarse a la fotobiología de las plantas de cannabis;
  • y nutriente hidropónico orgánico patentado, que formulan en función de los respectivos ciclos de crecimiento hormonal de las plantas.

«Nuestra novedosa iluminación LED es una tecnología que está destinada a revolucionar la industria del cannabis. Esta tecnología se consigue combinando una de las fortalezas únicas de Sudáfrica, que es la radiación solar, con disciplinas de ingeniería como la inteligencia artificial, la ingeniería electrónica y mecánica», dice van Wyk.

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Actualmente, el estándar de la industria es utilizar iluminación de descarga de alta intensidad (HID).

«Nuestra tecnología de iluminación LED funciona 2.5 veces más eficientemente con la electricidad que las luces de sodio de alta presión (HPS) e incluso más en comparación con las luminarias de haluro metálico (MH). La vida útil de nuestras luminarias LED también es significativamente más larga que la de HID, aproximadamente 15 tiempos en el extremo superior. Esto se traduce en aproximadamente 80 000 horas de luz en comparación con aproximadamente 5 000 horas de vida útil para el HID, lo que lleva a costos de mantenimiento significativamente más bajos «. explica Beckerling.

Según Van Wyk, los dispositivos de iluminación LED también son regulables. «Así que podríamos implementar un algoritmo de inteligencia artificial que tome la información ambiental y, en base a esas entradas, controle cuál debería ser la salida de iluminación en ese momento específico. Esto conduce a la optimización del consumo de energía, lo que reduce los costos de electricidad».

Para la competencia, tuvieron que hacer proyecciones financieras en torno a sus accesorios y los beneficios potenciales de su tecnología disruptiva. La conclusión es que durante cinco años el cultivador puede ahorrar R 25 millones por hectárea en costos de electricidad solo en la iluminación, en comparación con los accesorios HID estándar de la industria.

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Los dos ingenieros también están formulando sus propios nutrientes hidropónicos orgánicos para el cannabis. «Además de la electricidad, su mayor costo de funcionamiento en sus instalaciones será el costo de los nutrientes que aumenta con la escala. Por lo tanto, es crucial obtener los nutrientes adecuados que se adapten a las fases de crecimiento hormonal específicas de sus plantas», dice Beckerling.

Las plantas de cannabis requieren diferentes nutrientes en diferentes etapas de su desarrollo y requieren estos nutrientes en diferentes concentraciones a medida que maduran. «Estamos haciendo un nutriente hidropónico específico para el cannabis que formulamos de forma completamente orgánica y estamos planeando registrarlo como un fertilizante orgánico de tipo 2 de acuerdo con las regulaciones de la ley sudafricana», explica Beckerling.

La investigación y el desarrollo de este nutriente requiere tiempo y dinero. Obtener fondos para desarrollar y comercializar este nutriente, mientras se produce a un precio más de 10 veces más barato que la competencia directa del mercado actual, es uno de sus mayores obstáculos.

En el futuro cercano

Su próximo objetivo es construir una instalación de demostración para mostrar cómo funcionan sus tecnologías sobre el terreno. «La tecnología actual en crecimiento es muy arcaica, por lo que si una de las partes decide usar esta nueva tecnología, obligará al resto de la industria a seguir la suite si quieren competir en precio», dice Van Wyk.

Beckerling añade: «Creemos que el mercado se decidirá por quién puede producir de forma más consistente al precio más barato y con la más alta calidad».

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La instalación de investigación también proporcionará un inmenso alcance de investigación, particularmente en ingeniería (química, eléctrica, mecánica y civil); informática (aprendizaje automático, inteligencia artificial, big data, bioinformática, robótica, desarrollo de software y otros); ciencias biológicas y vegetales; Ciencias fisicas; y farmacología, psicología y medicina. Estiman que muchas empresas pueden surgir de esta instalación a través de la comercialización de nuevas tecnologías.




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