El asistente computacional combina pantallas térmicas, tuberías con agua y ventilación natural, y puede aumentar hasta en 5 °C la temperatura dentro del invernadero. Tales características crean un ambiente óptimo para el crecimiento de hortalizas, flores y hasta plantas ornamentales como helechos y bonsáis que forman parte de muchos hogares colombianos.
El cultivo de plantas es una labor que se podría calificar como “titánica”. Los agricultores no solo tienen que lidiar con una serie de plagas como la mosca blanca o la arañita roja, sino que además deben estar listos y anteponerse ante variaciones climáticas como las bajas temperaturas, que dificultan el buen desarrollo de los cultivos.
Los invernaderos han sido una alternativa efectiva para la diversificación de los cultivos, con un aporte muy importante a la calidad. Para no ir muy lejos, en Cundinamarca existen cientos de estas estructuras, generalmente de plástico o vidrio, que brindan protección contra el clima, lo que posibilita la producción agrícola durante todo el año.
Los hay de tipo túnel, de dientes de sierra, con techumbre curva o el famoso capilla, que es muy utilizado en la región Andina, en especial en Cundinamarca, Antioquia y Valle del Cauca. La elección del tipo adecuado depende del clima del lugar, las necesidades de espacio del cultivo y la ventilación requerida.
Aunque los invernaderos ofrecen un sinfín de beneficios, la mayoría carece de sistemas de climatización, elementos clave para controlar y optimizar las condiciones ambientales, especialmente en zonas de clima frío, en donde son frecuentes las temperaturas bajas y las heladas.
En el Centro de Investigación Tibaitatá de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia) se encuentra un invernadero tipo capilla con doble ventilación fija que asemeja una pequeña casa con techo curvo y dos aberturas en su parte superior. Por dicha altitud, el cultivo de plantas es todo un reto.
Para afrontar este desafío, Gloria Alexandra Ortiz Rocha, magíster en Ingeniería – Ingeniería de Biosistemas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), diseñó un sistema integral de climatización que aprovecha la energía solar.
El prototipo diseñado cuenta con pantallas térmicas, colectores solares y un panel solar híbrido. También aprovecha mangueras térmicas estratégicamente ubicadas para mantener condiciones óptimas dentro del invernadero.
“Los elementos trabajan en conjunto para regular la temperatura dentro del invernadero, maximizando así las condiciones ideales para el crecimiento de los cultivos”, señala la magíster Ortiz.
Agrega que, “las mangueras se pintaron de negro para que absorban mejor el calor. Ellas facilitan la circulación de agua caliente durante las noches o madrugadas frías”. Esto quiere decir que el agua caliente, generada por el sistema de colectores solares, ayuda a mantener una temperatura estable dentro del invernadero, de tal manera que protege los cultivos de condiciones climáticas extremas.
Una de las características más destacadas del prototipo es su capacidad para adaptarse a diferentes tipos de invernaderos y condiciones climáticas. Gracias al uso de la dinámica de fluidos computacionales (CFD, por sus siglas en inglés), la ingeniera lo diseñó de modo que se pueda ajustar según las necesidades específicas de la ubicación y la estructura.
Luego de haberlo sido sometido a rigurosas pruebas experimentales, se demostró un aumento significativo en la temperatura interior de la estructura. En promedio, se ha logrado un aumento de 5 °C, lo que representa un avance considerable en la protección de los cultivos contra las heladas.
Para evaluar su eficacia, mediante sensores se realizó un seguimiento durante tres meses que incluyó mediciones de temperatura, humedad, velocidad del viento y radiación solar.
Según la investigadora, su propuesta es una alternativa para los desafíos que enfrenta la agricultura en la actualidad, al impulsar prácticas agrícolas más eficientes y resistentes al cambio climático.
