La calefacción mediante tejidos inteligentes impulsa la eficiencia de los invernaderos
Los gestores de los invernaderos necesitan aumentar la productividad de sus cultivos para garantizar la seguridad alimentaria. El calentamiento de las raíces de las plantas cultivadas es fundamental para aumentar la producción, pero las tecnologías existentes, como los sistemas de calefacción por convección, las canalizaciones de agua caliente y la calefacción radiante, no logran dirigir la energía hacia los cultivos. Los métodos actuales desperdician energía al calentar todo el invernadero y no solamente los cultivos. Con esto se desperdicia hasta el 40 % de la energía utilizada y, por otra parte, estas prácticas se asocian con un coste elevado en cuanto a las emisiones de gases de efecto invernadero. Otras desventajas son la mayor infestación por plagas, el elevado uso de plaguicidas debido al calentamiento innecesario, el mal diseño de la calefacción y la limitación de la flexibilidad mecánica a conductos y tubos redondos. El proyecto AgrowFab, financiado con fondos de la iniciativa Horizonte 2020 de la Unión Europea, tenía como finalidad comercializar una nueva generación de tejido inteligente con elementos calefactores para invernaderos que hiciese frente a muchos de estos retos. «El producto es un sistema de gestión del microambiente de la raíz durante todo el año que integra calefacción, irrigación capilar y fertirrigación. Consiste en una innovadora tecnología de tejido inteligente que irradia calor mediante radiación infrarroja lejana y una unidad de control del entorno de la raíz», explica el coordinador del proyecto, Yonatan Elimelech de-Wolff. Solución de calefacción a través del tejido Los socios del proyecto utilizaron un tejido calefactor muy rentable y respetuoso con el medio ambiente, compuesto por fibras de nailon revestidas con un compuesto exclusivo de carbono no metálico para que dichas fibras conduzcan la electricidad. El calor generado por una corriente que fluye a través de las fibras es dirigido directamente a los cultivos mediante radiación infrarroja lejana, creando así un microclima en torno a ellos. Tal y como declara Yonatan Elimelech de-Wolff: «Nuestra solución cuenta con una flexibilidad mecánica y de diseño ilimitada, además ofrece la posibilidad de esterilizar el suelo, disminuyendo así la necesidad de usar plaguicidas». Por otra parte, AgrowFab puede alimentarse mediante energías renovables como paneles solares o turbinas eólicas, y combina las ventajas antemencionadas con un aumento estimado de hasta el 30 % en los ingresos de las explotaciones de invernaderos. Los investigadores desarrollaron el elemento calefactor AgrowFab y lo demostraron durante un importante ensayo sobre el terreno que sirvió asimismo para optimizar el «software» de control y el algoritmo. El resultado es un sistema completo basado en datos empíricos que se ha probado sobre el terreno y que ahora está listo para su comercialización. Más beneficios y menos plagas e impactos medioambientales El consorcio identificó a los usuarios finales, como los propietarios y los gestores de invernaderos inteligentes que deseen aumentar la productividad de sus cultivos a la vez que reducen el consumo energético. Otros clientes objetivo incluyen fabricantes, operadores y productores de equipos que tengan como clientes a explotadores de invernaderos que deseen cambiar a las fuentes de energía renovable. Los resultados indican que AgrowFab aumenta la producción de los cultivos en un 35 % a la vez que se reduce el desperdicio de energía como mínimo en un 40 % gracias al suministro de calor de forma rápida y dirigida con precisión. En otras palabras, el sistema AgrowFab ofrece una calefacción eficiente y un 35-45 % más rápida que los sistemas de calefacción para invernaderos que se comercializan actualmente. «El sistema también reduce en un 20 % el uso de plaguicidas y ofrece un gran diseño e innovación mecánica», explica Elimelech de-Wolff. «Nuestra tecnología con una baja huella de carbono puede combinarse con fuentes de energía renovable para garantizar el cumplimiento de las políticas y normativas medioambientales», concluye.
Palabras clave
AgrowFab, calefacción, invernadero, energía, cultivo, tejido, infrarrojos lejanos, fibras de nailon
