Cultivar en espacios reducidos no es una limitación, por el contrario, para ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) fue una oportunidad para diseñar el prototipo de un sistema que combina paneles solares y torres en las que crecen hortalizas usando agua lluvia, logrando así aprovechar cada metro cuadrado para producir alimentos y generar energía al mismo tiempo.
Sebastián Cáceres, estudiante de la Maestría en Ingeniería – Ingeniería de Biosistemas, explica que con su propuesta busca implementar paneles solares sobre los cultivos para aprovechar la energía solar sin sacrificar el área destinada a la agricultura.
“Queremos evitar que a futuro surja una competencia entre la necesidad de cultivar alimentos y la de producir energía. Con este sistema ambas actividades se pueden dar y beneficiarse mutuamente”, agrega.
Su modelo es tan interesante, que de hecho países como Japón y Estados Unidos están explorando sistemas similares para optimizar espacios. En Japón, por ejemplo, han implementado proyectos donde los cultivos crecen bajo paneles solares, mientras que en Estados Unidos esta tecnología se ha adaptado para mejorar las condiciones de vida del ganado bajo la sombra de los paneles solares.
La iniciativa del ingeniero Cáceres y el profesor Javier Rosero, de la Facultad de Ingeniería, está en una fase inicial de prototipado y su idea es crear torres de cultivo hidropónico donde hortalizas como lechuga, acelga y espinaca crezcan en agua en vez de tierra.
La torre consiste en un sistema modular, ya que se compone de varios “anillos” de 20 cm que al apilarse uno sobre otro forman una estructura de hasta 2,5 m de altura, tamaño óptimo para que crezcan unas 80 plantas por metro cuadrado, en comparación con las 10 plantas posibles en una siembra tradicional.
Pero más allá de optimizar el espacio, también se busca evitar que los agricultores tengan que trabajar en posiciones incómodas, como agacharse constantemente, lo que es común en los sistemas tradicionales de cultivo. “La estructura modular y vertical de las torres facilita el acceso a las plantas y reduce la fatiga”, explica el estudiante.
“Queremos que los pequeños agricultores o las Unidades de Producción Agropecuaria Sostenible (UPAS) aprovechen estas torres que, en su parte posterior tendrían paneles solares, para que así puedan generar sus propios cultivos y también su energía”, agrega.
Uno de los principales desafíos de esta tecnología es la sombra que los paneles solares proyectan sobre los cultivos, ya que puede reducir la productividad. Por eso los investigadores de la UNAL están explorando alternativas como los paneles solares semitransparentes que permiten el paso de una mayor cantidad de luz al cultivo, y por lo tanto reducen ese posible impacto negativo.
Además el sistema se está diseñando de tal manera que recoja el agua de lluvia para maximizar aún más el uso de recursos en áreas de producción agrícola. Y aunque está pensado para cultivos de hortalizas, también se puede aplicar a otras necesidades. “Por ejemplo en Ubaté (Cundinamarca) municipio lechero por excelencia, los paneles solares se podrían instalar sobre los lugares donde esté el ganado y así se producirían la energía y la leche al mismo tiempo”.
Lo que sigue del proyecto
La siguiente fase en el desarrollo del sistema se centrará en realizar pruebas de resistencia y durabilidad que son fundamentales para asegurar que las estructuras de las torres y los paneles solares puedan soportar las condiciones ambientales de Cundinamarca, que tiene lluvias fuertes y momentos de vientos intensos.
Al garantizar que el diseño resista estos factores, los investigadores buscan reducir costos de mantenimiento y asegurar una operación prolongada del sistema, incluso en entornos difíciles.
El proyecto forma parte del Grupo de Investigación Electrical Machines & Drives (EM&D) de la UNAL.
