Tecnología agrícola controlada por energía fotovoltaica para zonas no electrificadas
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Tecnología de Agricultura Protegida y Controlada por el Entorno (PECFT) basada en Energía Fotovoltaica para Zonas Remotas
Fecha de publicación: julio 25, 2023
Autor: Emiliano Bellini
Científicos de la Universidad Tecnológica Netaji Subhas de la India han desarrollado una tecnología de agricultura protegida y controlada por el entorno (PECFT) basada en la energía fotovoltaica para explotaciones situadas en zonas remotas sin conexión a la red eléctrica.
Esta solución tiene como objetivo principal mejorar la alimentación, el rendimiento energético fotovoltaico y la gestión del sector agrícola con acceso limitado al agua, al mismo tiempo que se busca reducir la brecha en las aplicaciones agrícolas de bajo presupuesto. Además, se ha diseñado específicamente para personas con bajos ingresos.
Características del Sistema
- Control del microclima teniendo en cuenta múltiples parámetros ambientales como temperatura, humedad, fotosíntesis, CO2, nivel de humedad, ventilación, riego y fertirrigación.
- Prototipo del sistema con dimensiones de 2.400 mm × 1.700 mm × 2.365 mm, capacidad para 24-28 plantas y un volumen total de 5,57 m3.
- Componentes del sistema: panel solar, batería, convertidores CC-CC reductores, dispositivos de alimentación del sistema, automatización y elementos sensores.
- Control climático mediante bomba de agua, ventilador para la asimilación de CO2, nebulizadores de aspersión y solenoides de riego por goteo.
- Panel fotovoltaico con lámina de vidrio como refractor y reflector para una baja captación de calor, control de temperatura y generación de energía.
Funcionamiento del Sistema
El sistema ajusta dinámicamente la energía del suelo y las plantas según las necesidades del cultivo, garantizando una fotosíntesis suficiente y una generación de energía adecuada. Para lograr esto, se utiliza un modelo basado en el índice de monitorización del estado de equilibrio energético (E2SMI), que optimiza la carga en el punto de activación óptimo y contrarresta las variaciones meteorológicas externas.
Resultados y Conclusiones
El grupo indio validó el sistema utilizando un ciclo completo de cultivo de tomates y comparó los resultados con un ciclo de referencia en campo abierto. Se observó un índice de área foliar (LAI) entre 1,44 y 1,58 veces mayor que en campo abierto, lo que indica un mejor rendimiento del cultivo. Además, el retorno de la inversión (ROI) aumentó un 9,24% y el AOMH integrado en el MPPT proporcionó una ganancia energética adicional promedio del 10,32%.
Los investigadores concluyeron que el ROI podría mejorarse aún más en sistemas de mayor escala y que los parámetros y valores considerados necesitan ajustes finos basados en el rendimiento de los cultivos y la experiencia.
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1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:
- Objetivo 2: Hambre cero
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
- Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura
- Objetivo 13: Acción por el clima
- Objetivo 15: Vida de ecosistemas terrestres
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Meta 2.4: Para 2030, asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, que ayuden a mantener los ecosistemas, que fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y que mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra.
- Meta 7.1: Para 2030, garantizar el acceso universal a servicios de energía asequibles, confiables y modernos.
- Meta 9.1: Desarrollar infraestructuras fiables, sostenibles, resilientes y de calidad, incluidas infraestructuras regionales y transfronterizas, para apoyar el desarrollo económico y el bienestar humano, centrándose en el acceso equitativo y asequible para todos.
- Meta 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
- Meta 15.1: Para 2020, asegurar la conservación, restauración y uso sostenible de los ecosistemas terrestres y los ecosistemas interiores de agua y sus servicios, en particular los bosques, los humedales, las montañas y las zonas áridas, en consonancia con las obligaciones contraídas en virtud de acuerdos internacionales.
3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:
- Indicador 2.4.1: Superficie agrícola (hectáreas) bajo manejo sostenible
- Indicador 7.1.1: Porcentaje de la población con acceso a electricidad
- Indicador 9.1.1: Proporción de la población que vive a menos de 2 kilómetros de una carretera transitable durante todo el año
- Indicador 13.2.1: Impacto climático total de los compromisos asumidos por los países
- Indicador 15.1.1: Superficie forestal como proporción de la superficie terrestre total
4. Tabla ‘ODS, metas e indicadores’:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 2: Hambre cero | Meta 2.4: Para 2030, asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, que ayuden a mantener los ecosistemas, que fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y que mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra. | Indicador 2.4.1: Superficie agrícola (hectáreas) bajo manejo sostenible |
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | Meta 7.1: Para 2030, garantizar el acceso universal a servicios de energía asequibles, confiables y modernos. | Indicador 7.1.1: Porcentaje de la población con acceso a electricidad |
| Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura | Meta 9.1: Desarrollar infraestructuras fiables, sostenibles, resilientes y de calidad, incluidas infraestructuras regionales y transfronterizas, para apoyar el desarrollo económico y el bienestar humano, centrándose en el acceso equitativo y asequible para todos. | Indicador 9.1.1: Proporción de la población que vive a menos de 2 kilómetros de una carretera transitable durante todo el año |
| Objetivo 13: Acción por el clima | Meta 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales. | Indicador 13.2.1: Impacto climático total de los compromisos asumidos por los países |
| Objetivo 15: Vida de ecosistemas terrestres | Meta 15.1: Para 2020, asegurar la conservación, restauración y uso sostenible de los ecosistemas terrestres y los ecosistemas interiores de agua y sus servicios, en particular los bosques, los humedales, las montañas y las zonas áridas, en consonancia con las obligaciones contraídas en virtud de acuerdos internacionales. | Indicador 15.1.1: Superficie forestal como proporción de la superficie terrestre total |
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Fuente: pv-magazine-latam.com
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