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La producción agrícola del futuro pasa por el cultivo automatizado y la reducción del impacto medioambiental

Almería alberga el primer invernadero robotizado y sostenible del país

Anna León12/01/2011

12 de enero de 2010

“El aumento de competitividad del sector agroalimentario pasa por mejorar el rendimiento y calidad de las cosechas. La incorporación de nuevas estructuras de invernadero así como nuevos sistemas de control y gestión del clima permitirían alcanzar esos objetivos de manera rentable”. Así valora Juan Carlos López Hernández, responsable del departamento de tecnologías del invernadero de la Fundación Cajamar, las consecuencias de un futuro uso de estructuras de cultivo bajo plástico, automatizadas y sostenibles. Como la que se ha instalado en la Estación Experimental Las Palmerillas (Almería) de la Fundación Cajamar. Este prototipo de invernadero se enmarca en el proyecto Cenit Mediodía que se prevé durará los tres primeros meses del año. Después, se validarán todos los desarrollos tecnológicos del mismo para evaluar su incorporación al sector agroalimentario, según ha confirmado López Hernández.
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La Estación Experimental Las Palmerillas, de la Fundación Cajamar, cuenta con el primer invernadero robotizado y sostenible de toda España. En su construcción, se han tenido en cuenta criterios de productividad y respeto medioambiental.

La agricultura del futuro, hoy. La Estación Experimental Las Palmerillas (Almería), de la Fundación Cajamar, acoge un prototipo de invernadero robotizado y sostenible, en el marco del proyecto Cenit-Mediodía. “El objetivo general es el de realizar una investigación de carácter estratégico en el campo de la agricultura bajo plástico, para la obtención de nuevos conocimientos multidisciplinares que permitan el desarrollo de un nuevo concepto de invernadero avanzado para la próxima década”, sintetiza Juan Carlos López Hernández, responsable del departamento de tecnologías del invernadero de la Fundación Cajamar. Al respecto, López Hernández, detalla las características de esta estructura bajo plástico, en aras de incrementar la competitividad sin que ello repercuta en el medio ambiente. “Este invernadero avanzado será altamente automatizado, eficiente en el consumo de energía y agua y hará posible el cultivo diversificado y rentable en cualquier época del año en distintos climas españoles, mediante una producción integrada. El suministro de energía y agua se efectuará de forma renovable y se optimizará la gestión de productos y la valorización de co-productos y residuos”. Con el apoyo de las últimas tecnologías, se desarrolla y evalúa un prototipo de invernadero para territorios con diversas condiciones meteorológicas y tipología de cultivo (producción de pimiento en el área mediterránea, flores en el centro del país y hortaliza de hoja en la zona del Ebro).

Un consorcio multidisciplinar de 10 empresas, entre las que figuran 10 compañías lideradas por la Fundación Cajamar, y 24 organismos públicos de investigación participan en estos trabajos de I+D+i para zonas de diversa climatología y cultivos. En este caso, la aportación de la Fundación Cajamar, a través de su estación experimental almeriense Las Palmerillas se remite a las siguientes actividades: desarrollo de un nuevo sistema de aporte de agua y nutrientes; valorización de los residuos vegetales, plásticos y sustratos generados en los invernaderos (valorización energética o reciclado) y por último, la integración de los sistemas desarrollados para el área mediterránea. “Las estructuras de producción presentes en el ámbito mediterráneo –argumenta Juan Carlos López Hernández– muestran un nivel tecnológico bajo, que limita su potencial productivo aunque mantienen su competitividad en virtud de sus menores costes unitarios de producción. Ser más competitivos implica mejorar tecnológicamente los sistemas de producción para satisfacer los niveles crecientes de calidad exigidos por los mercados y así poder ser rentables”. Para el portavoz del departamento de tecnologías del invernadero de la Fundación Cajamar, el hecho de explorar nuevas tecnologías y desarrollos industriales permitirá disponer de conocimientos y equipamientos que sitúen al país en primera línea de la agricultura intensiva.

“Este invernadero será altamente automatizado, eficiente en el consumo de energía y agua y hará posible el cultivo diversificado y rentable en cualquier época del año en distintos climas españoles”
Las Palmerillas, más de 35 años de investigación aplicada

En la incorporación de Las Palmerillas, de la Fundación Cajamar, al proyecto Cenit Mediodía ha tenido mucho que ver la trayectoria de esta estación experimental en materia de investigación aplicada, durante sus más de 35 años de vida. En conjunto, se persigue dotar a los productores de soluciones constructivas y de equipamientos que faciliten la modernización de las explotaciones así como disponer de invernaderos más eficientes sin que se disparen los costes de inversión, según López Hernández.  En las Palmerillas se efectúan las pruebas, montaje y aplicaciones de este prototipo de invernadero automatizado, libre de pesticidas químicos y suministro renovable y centralizado de agua y energía a un polígono de invernaderos. Un espacio donde se optimiza la gestión de productos, co-productos y residuos, así como su posible adaptación a un invernadero real.

La iniciativa Cenit Mediodía se enmarca dentro de los grandes proyectos nacionales integrados de investigación industrial de carácter estratégico, gran dimensión y largo alcance científico-técnico, desarrollados en cooperación. Por su parte, el proyecto de investigación industrial Mediodía, acrónimo de ‘Multiplicación de Esfuerzos para el Desarrollo, Innovación, Optimización y Diseño de Invernaderos Avanzados’, ha sido uno de los quince merecedores del apoyo del programa de Consorcios Estratégicos Nacionales de Investigación Tecnológica (Cenit) en su segunda convocatoria (2007-2010).

I+D de aplicación en procesos de producción y poscosecha eficientes

A la pregunta de qué supondría para el sector agroalimentario, la implantación masiva de invernaderos como el desarrollado en Las Palmerillas, el representante de la Fundación Cajamar hace referencia a la mejora del rendimiento y calidad de las cosechas, lo que redundaría en una mayor competitividad dentro del sector agroalimentario. “La incorporación de nuevas estructuras de invernadero, nuevos sistemas de control y gestión del clima permitirían alcanzar esos objetivos de manera rentable e incrementar la competitividad en el sector agroalimentario”, reconoce. Asimismo, y en su opinión, la producción agrícola futura, a corto plazo, necesitará disminuir, significativamente, su impacto medioambiental. “La gestión y valorización de los residuos generados en la agricultura es un aspecto prioritario en todas las líneas de trabajo”. Por este motivo, elementos como las estructuras, materiales de cubierta, equipamientos climáticos, mecanización y automatización se han de desarrollar para aminorar la dependencia de fuentes de energía fósiles, maximizando el uso de recursos de origen natural como la radiación solar y el agua, y minimizando la aportación de fertilizantes y químicos”.

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La estructura del invernadero aumenta la radiación solar para hacer más productivos los cultivos y disminuye el goteo procedente de la condensación en la cara interna de la cubierta lo que redunda en unos cultivos más sanos.

El proyecto aborda el desarrollo de materiales (para la cubierta, estructura y sustrato del invernadero), sistemas electromecánicos (climatización, movimiento de plantas, fertirrigación y fertilización carbónica) y sistemas biológicos auxiliares (polinizadores y lucha integrada). Igualmente, trabaja sobre el manejo de productos (clasificación, procesado y envasado de vegetales), co-productos y residuos y suministro de energía y agua renovables a varias agrupaciones de invernaderos. “El concepto de polígono de invernaderos desarrollado en el proyecto, permite gestionar de manera más eficiente y sostenible los aportes (energía, agua, por ejemplo) y las salidas (cosecha, residuos, entre otros)”, sintetiza López Hernández. Entre las novedades implantadas, destaca la aplicación de una nueva estructura de invernadero que maximiza la entrada de calor en invierno y mejora la captación de condensación, así como la ventilación del lugar. “En el diseño de la estructura del invernadero –aclara el responsable del departamento de tecnologías del invernadero de la Fundación Cajamar– se ha priorizado lo siguiente: maximizar la entrada de radiación solar (aumentar la fotosíntesis) mediante estudios sobre la pendiente óptima del invernadero, para así incrementar la productividad de los cultivos; reducir el goteo procedente de la condensación en la cara interna de la cubierta del invernadero, y con ello, los problemas de enfermedades en los cultivos, mediante materiales antigoteo y pendientes de hasta 30º de la cubierta del invernadero; o la mejora en la ventilación natural del invernadero aumentando la superficie de las ventanas, su localización y gestión”.

“Se ha maximizado la entrada de radiación solar para incrementar la productividad de los cultivos; reducir el goteo procedente de la condensación y con ello, posibles enfermedades en los cultivos”

Otra novedad es la introducción de un sistema de movimiento de bandejas de cultivo con el que se desplazan las plantas con sus frutos a una zona de manipulación (recogida, destallado, tratamientos, etcétera) para así incrementar la densidad de plantación y multiplicar la productividad. Asimismo, se evalúa el funcionamiento de la línea de manipulación robotizada con la que se realizan empaquetados combinados de diversos cultivos, listos para su distribución. “Los trabajos en I+D realizados en el proyecto facilitarán la llegada al sector agroalimentario de sistemas más eficientes en mano de obra y en uso de energías, tanto en el proceso de producción como en el de poscosecha”, vaticinan desde la Fundación Cajamar. El proyecto finalizará en el primer trimestre del año 2011 y a continuación se validarán todos los desarrollos tecnológicos del mismo para evaluar su incorporación al sector agroalimentario. “Algunos desarrollos se podrán aplicar de manera inmediata, como nuevos materiales plásticos, estructuras de invernadero, auxiliares biológicos, depuración y desalinización de aguas, líneas de manipulación de cosecha o la trazabiliadad de los productos. Otros, como los sistemas móviles, cubiertas enrollables o nuevos equipos de climatización, precisarán de pasos intermedios que permitan su incorporación total o parcial en el sector agroalimentario”.

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Buena parte de las innovaciones que se evalúan en este prototipo de invernadero futurista podrían ser de aplicación, a corto plazo, en el sector. En la imagen, vista exterior del mismo.
Un dispositivo aprovecha agua desalinizada y depurada

El aporte hídrico a este prototipo de invernadero también se atiene a criterios de sostenibilidad. A través de un dispositivo, se suministra agua de calidad “necesaria para los diferentes tipos de invernadero, sea cual fuere su procedencia (de pozo o superficial, de mar o depuradora)”, según López Hernández de la Fundación Cajamar. También se contempla el tratamiento de los lixiviados del propio invernadero. Y todo ello a un precio competitivo. Tal y como detallan desde la propia Estación Experimental Las Palmerillas, se persiguen los siguientes objetivos:

-Analizar y caracterizar el ciclo de vida del agua en el invernadero para optimizar su consumo.

- Evaluar técnicas avanzadas de tratamiento de agua y de vertido cero.

-Integrar los sistemas de tratamiento con agua a base de membranas con sistemas de generación de energías renovables, principalmente solar.

-En cuanto a las aguas salobres, incrementar la conversión con aguas difíciles (alto contenido en CaSO4, BaSO4, SiO2, CaF2, sulfuros, boro).

-Disminuir los consumos específicos de energía en el tratamiento de aguas de mar (alta salinidad).

-Optimizar los métodos de limpieza de membranas y el ensayo de nuevos procedimientos.

-Analizar el potencial de nuevos esquemas de tratamiento de aguas, como por ejemplo, nanofiltración u osmosis inversa para el tratamiento del efluente de reactores biológicos de membrana.

-Estudiar y caracterizar las diferentes membranas en términos hidráulicos, resistencia al ensuciamiento y rechazo de diferentes sales.

-Ensayar, a escala de laboratorio, las diferentes membranas y procesos en unidades de verificación.

-Evaluar el ensuciamiento orgánico y biológico en función de la calidad del agua de entrada y su posible minimización.

-Combinar procesos de oxidación avanzada y tratamiento biológico para la reutilización de aguas de invernadero, a partir del desarrollo de métodos de oxidación avanzados.

-Y finalmente, analizar el potencial de la aplicación en tratamiento de aguas de nanocomposites híbridos.

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