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El proyecto, de Neiker-Tecnalia, permite ahorros energéticos entre un 30 y un 65% de propano y gasóleo, respectivamente

Producir bajo plástico a base de energías alternativas, incluso en invierno

Anna León22/03/2011

22 de marzo de 2011

Hace cuatro años, y a raíz de la crisis generada por el alza de los precios de los combustibles fósiles, surgió la idea de crear un invernadero climatizado, a base de energías alternativas. Un proyecto de Neiker-Tecnalia, Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario, dio luz verde al primer invernadero que combinaba dos fuentes de energía diferentes: una caldera de biomasa acompañada de varias placas termodinámicas. De la mano de Patrick Riga, investigador del departamento de Producción y Protección Vegetal de Neiker-Tecnalia, Interempresas se ha hecho eco de cómo ha evolucionado este invernadero piloto cuya tecnología han empezado a implantar algunos productores de la zona.
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“La crisis de los precios de los combustibles fósiles, hace cuatro años, fue un gran golpe para los productores de hortalizas. Esto es así, porque ellos han de producir en invierno si quieren obtener una mayor rentabilidad, época en la que llega menos producto al mercado. Por lo tanto, cuando más frío hace, es cuando pueden obtener más valor añadido y ganancias por todo aquello que producen”. Este es, según Patrick Riga, el motivo que condicionó la búsqueda de sistemas de calefacción alternativos, al margen de los picos al alza que experimentaban los carburantes tradicionales. “Incluso hoy en día, emplean combustibles fósiles, sobre todo gasóleo, para aclimatar y calentar sus invernaderos. Por lo tanto, en el momento en que subieron los precios de los carburantes, estas empresas tuvieron muchas dificultades y algunas tuvieron que cerrar. A partir de entonces, nos preguntamos qué soluciones había en el mercado que hicieran posible el uso de energías sostenibles y renovables”, argumenta. Y así nació un proyecto de invernadero climatizado pionero, que aunaba dos fuentes de energía diferentes: una caldera de biomasa acompañada de placas termodinámicas. “Aquí, en el País Vasco –continúa– disponemos de unas superficies forestales importantes por lo que había interés en poner a prueba un sistema de calefacción a base de biomasa. En cuanto a las placas termodinámicas, éstas actúan como bombas de calor muy eficientes, con un coeficiente de eficiencia muy alto, de 3-4”. De forma gráfica, el investigador explica de qué se trata: “Por cada kilovatio eléctrico que gastamos, son capaces de producir cuatro veces cuatro kilovatios, en este caso, de agua caliente”.

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Patrick Riga, investigador del departamento de Producción y Protección Vegetal de Neiker-Tecnalia, en el invernadero climatizado a base de energías renovables. El sistema está pensado para cultivos hidropónicos o macetas sin suelo.

Un invernadero donde se cosecha todo el año, ahorrando entre un 30 y un 65% de combustible

En el año 2008, el Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario, Neiker-Tecnalia, ponía en marcha un proyecto de invernadero climatizado con energías sostenibles que permitían reducir costes energéticos, mejorar la eficiencia energética e incrementar el rendimiento de los cultivos. El proyecto se llevó a cabo en un invernadero ubicado en la localidad vizcaína de Derio, donde se instaló una caldera de biomasa que producía 400 kW de potencia, hasta la fecha la de mayor tamaño empleada para climatizar invernaderos en el país. A la caldera había que añadir 40 paneles termodinámicos, utilizados, por primera vez, para cultivo intensivo en invernadero. Ambas energías combinadas servían para calentar agua que circulaba por unos tubos situados a unos centímetros por encima del suelo o por debajo del sustrato de cultivo, para así calentar las raíces de las plantas. Estos tubos, distribuidos por toda la superficie del invernadero, transportaban agua a una temperatura media de 80 grados centígrados. Sin utilizar carburantes fósiles, se obtenía así una temperatura óptima para los cultivos y al mismo tiempo, se reducía el consumo energético. Así se producían cultivos de temporada durante todo el año, lo que abarataría el precio del producto final y así competir en el mercado con alimentos originarios de otras zonas. Superados los dos años de su puesta en marcha, los resultados conseguidos hasta ahora, en opinión del investigador del departamento de Producción y Protección Vegetal de Neiker-Tecnalia son “satisfactorios”. “Hemos observado datos muy interesantes. Es factible calentar invernaderos con un sistema a base de biomasa y placas termodinámicas. Con los paneles termodinámicos conseguimos temperaturas bajas (45-50 grados) para calentar el suelo y con la caldera de biomasa temperaturas mucho más altas (90 grados) para así calentar todo el invernadero”. El gasto energético baja y este descenso se cuantifica en porcentajes. Con esta tecnología, se ahorra un 65% del coste de gasóleo y un 30% de propano, según Riga.

En el invernadero se producen cultivos de temporada todo el año, lo que abarata el precio del producto final y permite competir con alimentos de otras zonas
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  Los paneles termodinámicos facilitan temperaturas bajas (45-50 grados) y funcionan las 24 horas del día.

Entre 800 y 1.100 toneladas menos de CO2 por hectárea de invernadero

Los beneficios medioambientales del proyecto también son destacables. Con la instalación de la caldera de biomasa se perseguía una alternativa a las calderas de gasóleo habituales, que emiten cantidades elevadas de CO2 a la atmósfera. La caldera de biomasa se alimenta con residuos orgánicos, como cáscaras de almendras, huesos de aceituna, poda de árboles, residuos obtenidos de la limpieza de bosques, así como pellet (granulados de serrín), serrín, virutas o cualquier otro excedente de la industria maderera. El precio de la energía proveniente de una caldera de biomasa es muy inferior al de las tradicionales. De este modo, mientras la caldera de biomasa gasta en combustible 55 céntimos de euro por kilovatio, la convencional alimentada por carburantes derivados del petróleo o por gas natural o propano consume 92 céntimos también por kilovatio.

Por su parte, los paneles termodinámicos generan energía debido a la diferencia de temperatura entre el gas frío que circula a través de un circuito cerrado y la temperatura ambiente del aire. Estas placas se caracterizan por su coste energético bajo, ya que funcionan tanto de día como de noche, y a la vez disminuyen las emisiones de dióxido de carbono. A modo de ejemplo, el coste de estas placas por kilovatio consumido es un 60% por debajo del que producen las calderas convencionales de gasóleo. “Hemos calculado que por cada hectárea de invernadero, disminuimos entre 800 y 1.100 toneladas de CO2 que emitiría una caldera de gasóleo”, reconoce el investigador al valorar en conjunto ambos sistemas. 

El proyecto ya ha captado el interés de algunos productores del País Vasco, que han comenzado a instalar calderas de biomasa en sus invernaderos, aunque el binomio entre ambas energías, aún no lo ven claro, tal y como ha confirmado el portavoz de Neiker-Tecnalia. , tal y como ha confirmado el portavoz de Neiker-Tecnalia. “El problema es que la instalación de placas termodinámicas se ha pensado para calentar las raíces, y según las conclusiones a las que hemos llegado, parece que no vale la pena calentarlas. O sea, que representan un gasto más y tampoco aumentan la producción, aunque esto último lo hemos de confirmar con algún otro ensayo en curso”. Básicamente, y según Riga, no pueden aconsejar a los productores que instalen un sistema para calentar las raíces de las plantas, ya que los resultados observados no son lo bastante interesantes para ellos. “Por ello, se decantan por la caldera de biomasa que les sirve para ambas funciones: calentar el aire y también las raíces, pero aún se han de hacer más ensayos. Cada sistema energético tiene unas ventajas u otras según a qué se destine. Y hay que ver dónde funciona mejor”.

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La implantación de calderas de biomasa para producir bajo plásticos gana adeptos. En la imagen, la utilizada en el proyecto de Neiker-Tecnalia.

En construcción un nuevo invernadero que pondrá a prueba geotermia y energía solar

En la misma parcela, Neiker-Tecnalia lleva a cabo otro proyecto de invernadero, actualmente en construcción, donde los expertos pondrán a prueba el binomio geotermia y energía solar. “Se trata de un pozo canadiense con un sistema geotérmico de aire. Una tubería recorre el suelo a unos dos metros de profundidad con una entrada de aire ambiente y una salida de aire dentro del invernadero. Como en invierno, el suelo está a 15 grados, esperamos que el aire que entre en el invernadero alcance los 12 grados”, describe Riga. El sistema geotérmico se remonta a la época romana, cuando se empleaba para calentar y enfriar las viviendas, sobre todo en la zona mediterránea. Con esta tecnología, desde Neiker-Tecnalia pretenden también enfriar el invernadero en verano. “En verano, el invernadero se sobrecalienta, por mucha ventilación que haya. Esto perjudica a los cultivos que pueden llegar a soportar temperaturas de 40 y 50 grados. Con los modelos de los que disponemos, esperamos generar unos 3.400 kilovatios anuales para calentar y unos 5.000-6000 para enfriar”. Además, el invernadero, cuya inauguración se prevé a principios del año que viene, contará con placas solares de última generación. “Vamos a acoplar ambos sistemas para cuantificar, exactamente, el aporte energético de aire caliente y frío del proyecto. Será algo experimental, que hasta la fecha no se habrá hecho nunca”.

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