Investigadores canadienses quieren producir cultivos de bayas durante todo el año, prácticamente en cualquier lugar con este sistema solar de cultivos de interior. La granja vertical Agrotunnel proporciona condiciones de crecimiento óptimas monitoreadas por inteligencia artificial (IA) y satisface las necesidades de electricidad con paneles solares patentados.
En un mundo donde el cambio climático y las condiciones meteorológicas extremas representan serios desafíos para la producción anual de bayas en Canadá, la innovación y la sostenibilidad se convierten en esenciales. Un equipo de investigadores liderado por el profesor Joshua Pearce de la Universidad Western y el grupo de investigación Free Appropriate Sustainable Technology (FAST), han desarrollado una granja de energía neta cero que promete extender la temporada de cultivo de bayas y superar significativamente los rendimientos promedio en Canadá.
En su primer año de operación completa en la Estación de Campo de Ciencias Ambientales de Western, este proyecto combina una granja exterior protegida por paneles fotovoltaicos con un Agrotunnel, un sistema de cultivo interior que alberga sistemas híbridos aeropónicos y hidropónicos de alta densidad, utilizando luces LED de cultivo espectralmente optimizadas y de alta eficiencia.
El Agrotunnel, proporcionado por el socio industrial Food Security Structures Canada, y la granja agrivoltaica (que combina producción agrícola y energía solar), cuentan con el apoyo parcial de una subvención de un millón de dólares de la segunda fase del Desafío de Innovación Homegrown, financiado por la Fundación Weston.
"Nuestra solución proporciona un método extremadamente denso y resiliente para obtener frutas y verduras saludables durante todo el año, con un costo mínimo de producción. El sistema es completamente modular, escalable y adaptable a diversas ubicaciones y condiciones climáticas extremas", dijo Pearce, presidente de la cátedra John M. Thompson en Tecnología de la Información e Innovación en Western Engineering y Ivey Business School.
Este sistema de cultivo anual puede adjuntarse a ubicaciones minoristas, como supermercados, para proporcionar alimentos de cero millas, prácticamente en cualquier lugar de Canadá.
Para mejorar la economía y reducir, o incluso eliminar, los costos de electricidad, el Agrotunnel y el área circundante en la estación de campo están cubiertos con arreglos fotovoltaicos ajustables parcialmente transparentes, diseñados por Pearce y su equipo. Estos sistemas agrivoltaicos, una serie de paneles solares, forman parte del banco de pruebas experimental Western Innovation for Renewable Energy Deployment (WIRED). Todos los diseños de WIRED son completamente de hardware de código abierto y utilizan algunas piezas impresas en 3D, fundamentales para muchos de los proyectos de ingeniería de Pearce.
La agrivoltaica, una combinación de agricultura y fotovoltaica, aprovecha la energía solar mientras protege las plantas exteriores del clima extremo, creando un microclima que conserva el agua y proporciona toda la electricidad necesaria para las luces, bombas de agua y bombas de calor dentro del Agrotunnel .
Las fresas, arándanos, haskap, grosellas, bayas de boysen y otras cultivadas en la estación de campo son monitoreadas con inteligencia artificial, incluyendo sistemas de visión por computadora para controlar la humedad, los niveles de dióxido de carbono y la alta eficiencia energética. Las bayas también se prueban en sistemas agrivoltaicos bajo diferentes intensidades de células solares para encontrar las condiciones óptimas de crecimiento exterior comparadas con las interiores.
Optimizar el uso de la luz solar para aumentar la productividad de los alimentos y la energía aborda un problema complejo en Canadá, y en todo el mundo. Si el proyecto cumple con las expectativas, el impacto en la seguridad alimentaria global es ilimitado.
"Nuestro Agrotunnel movible, mejores luces de crecimiento y sistema de cultivo aeropónico/hidropónico, combinado con el sistema único de agrivoltaica del Dr. Pearce, crea un espacio de cultivo eficiente en energía y controlado climáticamente que puede manejar el clima severo y las condiciones meteorológicas canadienses. Este proyecto aborda la inseguridad alimentaria al empoderar a individuos y comunidades para que cultiven sus propios alimentos durante todo el año, independientemente del clima o la ubicación", comentó Kim Parker, presidente y CEO de Food Secutiry Structures Canada.
La agricultura vertical de cero emisiones de energía representa un avance significativo en la producción sostenible de alimentos. A través de la combinación de tecnologías avanzadas y prácticas agrícolas tradicionales, este proyecto tiene el potencial de transformar la agricultura en Canadá y más allá, ofreciendo una solución viable a los desafíos actuales y futuros en la producción de alimentos.
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