31 julio, 2017
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Ahorro en costos de agua y luz en invernaderos: Métodos y Consejos

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En el campo, los costos del agua para el riego, así como los costos de la luz necesaria para las operaciones, son factores críticos en la rentabilidad de la empresa agrícola. Al combinarse son determinantes en los costos totales de producción, los cuales pueden variar considerablemente dependiendo también de otros factores. Por ello, siempre es práctico conocer algunos métodos y recomendaciones para minimizar los costos de agua y luz en el campo.


Esta necesidad ha llevado a los agricultores, empresarios y organismos locales e internacionales, a buscar soluciones efectivas, que permitan una reducción significativa en los costos de producción, sin detrimento de los niveles de productividad.


Existen alternativas en cultivos protegidos que han demostrado ser soluciones viables, utilizadas a lo largo y ancho del planeta, en el mejor aprovechamiento de agua y de fuentes de energías alternativos.


Estos métodos , que aprovechan las energías renovables, no sólo se ven reflejadas en la reducción de los costos, lo cual es muy importante para la cadena de producción y consumo de productos agrícolas, sino que contribuye con la preservación del medio ambiente, al prescindir del uso de fuentes de energía no renovables.


En nuestro artículo nos enfocaremos, en las ventajas a nivel de ahorro energético y optimización de recursos en cultivos hechos en invernaderos.



Ventajas de los cultivos en invernaderos


A raíz del boom de los cultivos protegidos, se generó alrededor de éstos un desarrollo industrial y tecnológico, surgieron opciones y posibilidades muy interesantes, en cuanto al auto abastecimiento energético, en el cual los invernaderos pudiesen producir la energía que consumen.


Por un lado estaba el tema del acceso a los sistemas de energía, y por el otro los costos de consumo energético, ya que para nadie es un secreto el que este tipo de cultivos, tienen un alto consumo energético, tanto en agua como en electricidad.


Los sistemas de riego y fertilización, el mantenimiento y la limpieza, los sistemas automatizados, la calefacción, la ventilación artificial y la iluminación, todo implica un gran costo energético, el cual sale de la misma producción encareciendo los productos.



Experiencias a nivel mundial


La búsqueda de soluciones en este sentido, generó la posibilidad de que los invernaderos produjeran su propia agua y su propia electricidad, por medio de la recolección y aprovechamiento del agua de lluvia, para reducir los costos de agua en el campo,  así como de la generación eléctrica a partir de paneles solares, para reducir los costos de luz en el campo.


Esto trajo como resultados experiencias muy interesantes en varias zonas del planeta, en Europa los españoles y los italianos encabezan la lista, de hecho en la isla de Cerdeña en Italia, está el invernadero solar más grande del mundo, el cual tiene más de cien mil metros cuadrados, con más de 84.400 paneles solares instalados, distribuidos entre los 134 invernaderos que conforman el complejo agrícola.


Además, las experiencias en Japón, China e India dicen mucho sobre el potencial del aprovechamiento de las energías limpias, sobre todo en zonas donde el sol brilla en buena parte del año, lo cual representa una gran ventaja para los países tropicales, donde la presencia de la luz solar es más prominente la mayor parte de los meses del año.


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En Norteamérica, los Estados Unidos encabezan las experiencias en cuanto a invernaderos basados en energías limpias y autosustentables, también llamada la Agrovoltaica, de agricultura y energía fotovoltaica, de hecho se han ido a zonas muy áridas y han instalado allí los invernaderos, los cuales se abastecen de la energía solar y el agua de riego proviene de las lluvias. En estos cultivos el objetivo principal es la generación de biocombustible, y el sistema planteado por estos proyectos resulta realmente interesante.


Aquí en México encontramos experiencias muy interesantes, que de hecho son avaladas y apoyadas por el Banco Mundial, como es el caso de invernaderos en Morelos, donde se llegó a reducir el consumo eléctrico ordinario en más de un 90 %, dependiendo exclusivamente de sistemas fotovoltaicos, así mismo encontramos que se están apoyando más de 600 proyectos de este tipo en todo el país, lo cual dice mucho del interés local e internacional de incorporar este tipo de sistemas en los cultivos protegidos, buscando con ello además de la reducción de costos de luz en el campo,  reducir la emisión de gases tóxicos, y por ende la preservación del medio ambiente.


Hacia Suramérica las experiencias más interesantes las encabeza Chile, que de hecho creó el Centro de Energías Renovables, ente adscrito a su Ministerio de energía, completamente dedicado a la investigación, estímulo y fomento de la energía solar, donde tienen un buen espacio dedicado a la implementación de estas tecnologías en la agricultura. El Centro de Energías Renovables de Chile desde hace unos años está trabajando en fomentar el uso de tecnologías solares, y le da un énfasis particular a sus usos en labores agrícolas, ya que representa un ahorro significativo de costos de luz en el campo, además que es una excelente opción para los agricultores en zonas remotas donde el servicio eléctrico es deficiente o escaso.


Los objetivos del Centro de Energías Renovables, como en todos los casos, van hacia  el aprovechamiento de energías limpias, reducción de costos, así como la preservación medioambiental, además de educar a los agricultores, crear alianzas estratégicas con empresas y facilitar el acceso a las tecnologías.



Aprovechamiento del agua de lluvia en los invernaderos


El aprovechamiento del agua de lluvia no es algo nuevo, desde hace cientos de años se viene haciendo, sobre todo en zonas donde el agua escasea de modo regular, y ha sido destinada en múltiples actividades, principalmente para consumo humano, para cocinar, en la construcción,  así como en ciertas actividades agrícolas donde se hace un uso regulado del agua, sin desperdiciar el preciado líquido.


Como venimos mencionando, el aprovechamiento del agua de lluvia, resulta como una excelente alternativa para reducir los costos de agua en al campo, además de resolver otros problemas vinculados con la accesibilidad al agua en zonas áridas, donde el agua de lluvia resulta una verdadera bendición, que decir de la posibilidad de hacer uso de esta en el desarrollo de cultivos.


Sin embargo es muy importante de aclarar, que este recurso no sustituye el uso de agua regular, se trata de un excelente método, pero debe ser visto como método alternativo, ya que depende de la frecuencia de las lluvias en cada zona, lo cual nos lleva a pensar en que los cultivos requieren de agua todo el año, entonces ¿qué hacer si no llueve? Ese es el problema de la dependencia exclusiva de este recurso, el cual puede ser más eficiente para la reducción de costos de agua en al campo, siempre que las frecuencias de las lluvias sean más o menos constantes, lo cual varía de una región geográfica a otra.



Mecanismos de recolección y bombeo del agua


Los mecanismos para hacer la recolección y redistribución del agua de lluvias, son bastante sencillos, consiste en la ubicación de canaletas plásticas en los bordes superiores de los túneles, con una ligera inclinación, a través de las cuales el agua de las lluvias cae en tanques, desde donde el agua es bombeada para sus diferentes usos en los cultivos protegidos.


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Unos de los aspectos más importantes a ser tomados en cuenta, antes de invertir en un sistema fluvial alternativo, es la ubicación geográfica del invernadero, así como la frecuencia de las lluvias en la zona, eso determinará si el sistema puede ser usado como principal o como auxiliar.


Si la frecuencia de las lluvias es constante y sostenida, se puede usar como sistema principal, pero si se trata de una zona donde llueve poco, o no se sabe cuándo lloverá, su uso debe ser secundario o auxiliar.



Sobre el mantenimiento y los costos


La implementación de sistemas agrícolas alternativos, implica indudablemente una inversión, que se verá reflejada en un ahorro a futuro, y este es uno de los aspectos que más consideran los agricultores a la hora de incorporar las nuevas tecnologías.


En sentido general la instalación profesional, de los sistemas para el aprovechamiento del agua de lluvia en invernaderos, incluye básicamente:


- Canales para la recolección del agua


- Tanques para el almacenamiento


- Bombas para la redistribución (se puede prescindir de las mismas si se trata de un invernadero pequeño, donde se puede aprovechar la caída del agua por gravedad)


De todos lo más costoso son los tanques, ya que deben tener algunas características para su funcionamiento óptimo, y estas se reducen a:


- Deben ser lo suficientemente grandes para almacenar la mayor cantidad de agua posible.


- Deben estar dotados de filtros en la entrada, para evitar el ingreso de residuos orgánicos, insectos u hojas, que pudiesen caer en las canaletas.


- Igualmente deben tener filtros de salida que purifiquen el agua.


Unos de los aspectos que para a los agricultores, es el tema del costo de los tanques, los cuales son caros, pero vale la pena la inversión, ya que se trata de un gasto único, que generará una reducción de los costos de agua en al campo bien significativos, en el mediano y largo plazo.


De acuerdo a lo expuesto hasta ahora, podemos decir que el aprovechamiento del agua de lluvia en cultivos protegidos, tiene tanto ventajas como desventajas, las cuales deben ser evaluadas.


Las principales ventajas del aprovechamiento del agua de lluvia en invernaderos, podemos resumirlas como:




  1. Reducción de costos de agua en el campo



  1. Reutilización de los recursos naturales



  1. Aprovechamiento de los recursos naturales con un mínimo de explotación



  1. Implementación como sistema fluvial principal o secundario


Entre las principales desventajas del aprovechamiento del agua de lluvia en invernaderos, nos encontramos con:




  1. Su mejor usabilidad se da en zonas con lluvias regulares



  1. Implica una inversión, sobre todo por el costo de los tanques


Por otra parte hay algunos aspectos que también deben ser tomados en cuenta, estos son la calidad del agua de lluvia, los niveles de pH del suelo, y el tipo de cultivos plantados. Recordemos que el agua de lluvia es generalmente acidificante, lo cual tiene una incidencia directa sobre los niveles de alcalinidad de los cultivos.




Aprovechamiento de la energía solar en la agricultura


Cuando mencionamos las experiencias más interesantes a nivel mundial, en cuanto al aprovechamiento de la energía solar en invernaderos, en sí no profundizamos mucho en los procedimientos, nos limitamos a nombrarlos, así que llegó la hora de hablar sobre, cómo puede aprovecharse la energía solar en la agricultura, con la reducción de costos de luz en el campo, que ello implica.


En nuestro artículo haremos énfasis, en el aprovechamiento de la energía solar en cultivos protegidos, ya que consideramos que es donde su uso alcanza su máximo punto, sin embargo, es muy importante mencionar que la energía solar en el sector agrícola también puede ser aprovechada para secar y deshidratar semillas y frutas, en los llamados hornos solares, igualmente puede ser usada como fuente de energía en bombas de agua, para la extracción de agua en pozos, además de ayudar con sistemas de calefacción, y últimamente las investigaciones van hacia el aprovechamiento de la energía solar en la purificación de aguas.



Estructuras de invernaderos con paneles fotovoltaicos


Unos de los aspectos más importantes, vinculados con el tema de los invernaderos con paneles fotovoltaicos, es el tema del peso de la estructura, lo cual implica la estructura en sí, más los paneles. Generalmente estos paneles son más livianos que los paneles comunes, precisamente para evitar un sobre peso en las estructuras.


Los paneles solares son fabricados generalmente con silicio cristalino, un material pesado, sin embargo encontramos que los paneles hechos con silicio amorfo son muchos más livianos, y de hecho son la mejor opción para ser usada en los cultivos protegidos.


Hay algunos aspectos técnicos, a la hora de instalar un invernadero con paneles fotovoltaicos, estos pueden enumerarse como:


1. Se debe cuidar la inclinación de las cubiertas del invernadero, de modo que tengan la mejor captación de energía solar.


2. La altura debe ser la adecuada, a modo de minimizar al máximo la concentración de sombras sobre los cultivos.


3. Los plásticos de las coberturas, deben tener una alta capacidad para difundir la radiación del sol, y así evitar sombras, el mejor material es el policarbonato, dada su alta resistencia y durabilidad.


4. Si se trabaja con un invernadero ya montado, se deben hacer los rediseños de su estructura, pensando en el peso de la sobrecarga generada por los paneles solares.


La energía solar siempre está presente, incluso en los días nublados o lluviosos, sin embargo el aprovechamiento máximo de la carga de los paneles solares, alcanza su zénit cuando el sol alumbra con mucha fuerza. Uno de los recursos más usados para seguir aprovechando la energía solar, aún en días poco soleados, son las baterías solares, las cuales dependiendo de su capacidad, pueden almacenar energía hasta por varias semanas, ideales en épocas de invierno, o durante períodos de lluvia.



Ventajas de los invernaderos con paneles solares


Los beneficios y ventajas del aprovechamiento de la energía solar en cultivos protegidos, son bastante grandes y van principalmente hacia:


- El ahorro de los costos de la luz en el campo


- La reducción de la dependencia de fuentes de energía no renovables, como los combustibles fósiles.


- La producción de energías limpias.


- El fomentar el autoabastecimiento eléctrico


- El fomentar la auto sustentabilidad agrícola


Como conclusión, podemos afirmar que si hay opciones y métodos para reducir los costos del agua en el campo, así como los costos de la luz en el campo, lo más importante es conocerlos y comenzar a beneficiarse de las ventajas que ofrecen, la recolección del agua de lluvia, así como el aprovechamiento de la energía solar.