Fresas frescas en diciembre, moras recién cosechadas en octubre; frutas y verduras listas para consumir todo el año y en cualquier parte del mundo. La innovación tecnológica sale al rescate de una agricultura a merced de un clima cada vez más inestable. Así surgen los nuevos invernaderos capaces de alimentar a los futuros pobladores de la Luna y producir cosechas todo el año consumiendo la menor cantidad de energía y agua posible. 

La Universidad Western de Ontario, en Canadá, ha presentado un nuevo sistema para cultivar fresas y frutos rojos todo el año combinando tecnologías como la inteligencia artificial y la agrovoltaica, entre otras. Bajo techo o bajo paneles solares semitransparentes, el Agrotunnel y el Agrovoltaics, son los dos entornos en los que este equipo está poniendo a prueba esta nueva forma de producir alimentos.

Desde los cultivos hidropónicos, hasta la agrovoltaica que cosecha bajo paneles solares semitransparentes, este proyecto combina tecnologías con las que hace tiempo que se trabaja en otros lados para crear un sistema cerrado que promete hacer un consumo limpio de energía, reducir el gasto de agua y acercar los cultivos allí donde se demanden los 365 días del año.

Cultivo vertical

Este proyecto consta de dos fases, quizá la más sorprendente sea Agrotunnel. Esta granja experimental se encuentra al norte de London, Ontario, en Canadá. Si se pasa por allí en coche, no verá un extenso cultivo de fresas y otros frutos creciendo desde la tierra. En su lugar, estas frutas nacen en hangares cerrados y de forma vertical.

Dentro de cada bloque prefabricado se extiende un bosque vertical verde en hileras de las que surgen las raíces y sus hojas con los frutos. Las luces LED de baja intensidad aportan la luminosidad que necesitan las plantas las 24 horas y los 7 días de la semana. A esto se suma agua rica en nutrientes que riega la plantación según se requiere y una serie de altavoces que reproduce música para mejorar el crecimiento de las plantas.

Esta eterna producción promete consumir la menor cantidad de energía y agua posible. La investigación se ha financiado con un millón de dólares por la Fundación de la Damilia Weston, una organización benéfica creada por esta empresa Loblaw, que ha recibido críticas por el alto precio de los alimentos que venden en sus tiendas. En declaraciones de CBC, los investigadores de Agrotunnel indican que su invento puede costar entre 500.000 y 600.000 dólares, siendo posible enviarlo a cualquier parte de Canadá.

Las hileras de plantas del Agrotunnel se componen de un sistema de cultivo con plantas aeropónicas verticales, que se cultivan en el aire e hidropónicas, es decir, que se cultivan en agua. Además de nutrir a sus raíces, las hojas reciben la luz necesaria a través de las luces LED "Better Grow Lights" consumen 120 vatios cada grupo de cuatro luces y recrean el espectro de luz que las plantas necesitan para crecer.

La Universidad Western defiende que esta propuesta cuenta con la ventaja de ofrecer un producto durante todo el año, pero cuenta con la desventaja del gasto energético que supone esta producción constante. En este sentido, han recurrido a la ayuda de la energía renovable, la que generan una serie de paneles solares desarrollados por el mismo equipo de investigadores y que no es necesario colocar en el techo del invernadero, sino sobre las plantas exteriores.

Paneles solares transparentes

¿Y si la extensión de terreno que dedican los agricultores a sus cosechas se destinara a la generación de energía solar? La idea de sustituir alimentación por granjas solares ha recibido muchas críticas, pero en un futuro ambas opciones podrían convivir.  Es lo que se ha denominado agrovoltaica.

Los paneles solares diseñados por la Universidad Western Ontario son ajustables y semi transparentes. Este diseño forma parte del banco de pruebas experimental WIRED, inventos de código abierto que utilizan algunas piezas impresas en 3D para que más personas tengan acceso a ellos y pueda mejorarlos o aprovecharlos.

Los paneles semitransparentes filtran la luz ultravioleta e infrarroja y dejando pasar el 70% de la luz visible. El 90% de la luz que filtra se dirige mediante reflectores hasta el extremo en el que se encuentran las células solares para convertirla en electricidad. 

Al mismo tiempo, la luz visible que atraviesa el panel solar semitransparente, llamada también radiación fotosintéticamente activa (PAR), representa el rango de longitudes de onda que son capaces de producir la fotosíntesis en las plantas. Esta luz llega a las plantas bajo los paneles y permite que se cultiven, como explica Nima Asgari de la Universidad de Western Ontario en el vídeo anterior donde muestra la construcción de un invernadero con estas características.

Dos entornos

Agrivoltaics, aglutina la idea de agricultura con fotovoltaica. Las plantas crecen en la tierra protegidas del aire libre y climas extremos bajo los paneles solares. Estos generan energía para el sistema del Agrotunnel al mismo tiempo que crean un microclima para conservar la plantación al aire libre.

En el Agrotunnel, las fresas, los arándanos, las moras, las grosellas, las moras y otros frutos se controlan con inteligencia artificial, incluidos sistemas de visión por computadora, para controlar la humedad, los niveles de dióxido de carbono y una alta eficiencia energética. Un control tecnológico que también reciben la energía de los paneles solares. Mientras, las bayas que crecen en el exterior también se prueban bajo diferentes células solares para encontrar las condiciones óptimas para el crecimiento al aire libre.

Estos cultivos que no dependen del clima de la zona o de tierras en las que crecer, ofrecen mayor libertad en tiempo y espacio, para cosecharse a gran escala o acercarse a un consumo más específico. Por ejemplo, podrían instalarse en zonas urbanas para suministrar alimentación a un restaurante o barrio. Es lo que se considera como suministro de kilómetro cero por realizarse en las proximidades y no depender de transportes lentos y contaminantes.

"Nuestra solución proporciona un método resistente y de densidad extremadamente alta para obtener frutas y verduras saludables durante todo el año a un costo de producción mínimo", explica Joshua Pearce, catedrático John M. Thompson de Tecnología de la Información e Innovación en Western Engineering y Ivey Business School .