El método automático desarrollado por la Universidad Nacional de Colombia solo usa aire y poca energía
UNAL/DICYT Un sistema aeropónico desarrollado en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) cosecha lechugas tipo kale, tatsoi y mizuna en solo 35 a 43 días, reciclando la humedad del aire. Mediante deshumidificadores y sensores automatizados que monitorearon temperatura, humedad, pH, nivel del agua, iluminación y nutrientes, se logró un óptimo desarrollo y salud en las plantas.
La reciente experiencia del racionamiento de agua en Bogotá ha hecho más evidente la urgencia de crear estrategias dirigidas a optimizar este recurso vital cada vez más escaso. En este contexto, la agricultura es un sector clave en el que se pueden aplicar medidas innovadoras para reducir el consumo.
Andrea Catalina Garrido López, magíster en Ingeniería Ambiental de la UNAL, identificó en la aeroponía una alternativa prometedora para aportar a esa optimización. El método consiste en cultivar plantas trabajando con el aire, es decir que en vez de plantarlas en tierra, se exponen a una solución nutritiva en forma del vapor proveniente de la humedad del aire.
Como experta en la materia, la investigadora explica que la agricultura gasta el 70 % del agua en todo el mundo, una de las actividades económicas que más la consume. Esto quiere decir que con el crecimiento poblacional futuro habrá una mayor demanda de alimentos, y por ende se requerirán mayores cantidades de agua.
“Necesitamos desarrollar tecnologías y soluciones innovadoras en la agricultura para aprovechar fuentes no convencionales de agua y gestionar los recursos de manera sostenible. Esto nos permitirá abordar los desafíos del cambio climático”, enfatiza.
La experta diseñó dos prototipos diferentes que capturan la humedad del aire ambiental y lo convierten en agua para crear dicha solución nutritiva. El primero usa un deshumidificador de compresión que enfría el aire que se encuentra a temperatura ambiente, hasta alcanzar el punto de rocío, y así la humedad del aire se condensa y se convierte en agua. El segundo utiliza un deshumidificador de efecto Peltier, que funciona con celdas termoeléctricas para condensar la humedad.
Luego conectó ambos deshumidificadores a torres verticales de PVC de 1,50 m de altura x 4 pulgadas de diámetro. Con esas medidas diseñó 6 compartimientos, cada uno con 3 agujeros donde se colocan las plantas, es decir que la capacidad de cultivo es de 18 plantas, pero si los tubos se expanden cabrían 30. “Las plantas están soportadas por espuma y sus raíces quedan suspendidas en el aire para recibir los nutrientes”, explica.
Comparando los 2 diseños determinó que el prototipo con deshumidificador de compresión alcanzó una eficiencia del 4880 % en términos de generación de agua, consumo y costo de energía.
Pero lo más innovador de su creación es que incorporó una red de sensores electrónicos conectados a internet que monitorean y controlan de forma remota y automática las condiciones óptimas para el cultivo, como temperatura, humedad, niveles de nutrientes, iluminación y acidez (pH).
“Lograr esa interconectividad con los sensores es un gran desafío, pues para que el sistema funcione bien todos estos sensores deben estar correctamente integrados y programados. Si alguno presenta un daño no se comparte la información, por eso lograr esta automatización fue todo un reto”, manifiesta.
“Cuando el sistema identifica que hay mucha agua y la planta requiere un equilibrio de los nutrientes, se activa el sensor correspondiente para inyectarlo según con las necesidades de las plantas. También permite ajustar los distintos parámetros de forma preventiva para asegurar el crecimiento óptimo de las plantas y evitar enfermedades”, agrega.
En sus experimentos cultivó con éxito hortalizas como lechuga romana, kale, tatsoi y mizuna en sus variedades verde y morada, en ciclos de apenas 35 a 43 días, mucho menos tiempo que el requerido en cultivos tradicionales en tierra. “Las raíces de las plantas tuvieron un buen crecimiento, llegaron a los 40 cm”, precisa.
Aunque los prototipos están diseñados a pequeña escala para uso doméstico, la magíster en Ingeniería Ambiental resalta que se podrían ampliar para producción a mayor nivel. “Estos sistemas permiten producir más alimentos en espacios reducidos como ciudades o zonas específicas con poca tierra cultivable”, concluye.
