Paneles fotovoltaicos semitransparentes para invernaderos contribuyen al desarrollo de una agricultura sostenible

Los complejos de invernaderos eficientes que producirán cultivos utilizando los recursos disponibles en las costas del desierto podrían mejorar la seguridad alimentaria de millones.

Las tecnologías emergentes se pueden aprovechar para aprovechar las ventajas de los desiertos costeros cálidos y húmedos de la región de Oriente Medio y África del Norte (MENA) para producir alimentos y otros cultivos.

 

Los investigadores de KAUST están pidiendo una nueva generación de vastos complejos de invernaderos, respaldados por nuevos paneles solares, tecnologías de enfriamiento de aire y avances en la agricultura tolerante a la sal. Su concepto podría impulsar una revolución de la agricultura sostenible en las regiones costeras desérticas de todo el mundo.

“La agricultura ambiental controlada (CEA) utiliza sistemas integrados para facilitar el crecimiento de cultivos locales sostenibles a gran escala”, dice Kyle Lauersen, biólogo sintético. “Nuestra visión combina varias tecnologías actualmente en desarrollo en KAUST: paneles solares transparentes de bajo consumo; enfriamiento con desecante de baja energía; plantas comestibles tolerantes a la sal; y biotecnología de algas ”.


Las ubicaciones costeras en la región MENA tienen un amplio acceso al agua de mar y la luz solar intensa durante todo el año. CEA hace posible el uso de agua de mar para cultivar cultivos tolerantes a la sal, como las variedades de tomates y hortalizas verdes recientemente identificadas. El riego mixto significa que el CEA tendría un menor impacto en los suministros municipales. Para obtener agua dulce adicional, los investigadores planean recolectar del aire húmedo.


“Estamos entusiasmados con los desarrollos en tecnologías de enfriamiento que aprovechan los desecantes líquidos”, dice el científico investigador Ryan Lefers. “Los desecantes son sustancias altamente concentradas que absorben agua del aire; piense en los paquetes de sílice que se encuentran en los empaques electrónicos. Cuando se bombea aire húmedo a través de un sistema desecante líquido, se utiliza una solución líquida altamente salina para absorber la humedad ".


El aire liberado por el sistema es más seco y frío y puede circular en los invernaderos, mientras se recupera el agua dulce capturada. La acumulación de calor excesivo dentro de los invernaderos es una preocupación importante en la región MENA. Una solución proviene la start up iyris de KAUST, que utiliza paneles solares semitransparentes como ventanas. Dichos paneles permiten el paso de la luz visible para el crecimiento de las plantas, mientras convierten la energía infrarroja (calor) en electricidad.


Los investigadores también esperan combinar el crecimiento de plantas y algas para generar no solo alimentos, sino también materias primas de biomasa para la acuicultura, la alimentación animal, los productos de la industria química y los bioplásticos. Las algas se pueden cultivar en fotobiorreactores dentro de CEA, y este co-cultivo aumentaría la producción de valor del sistema.


“Vemos un potencial increíble para las mezclas de inspiración regional de especies tolerantes a la sal y de agua dulce en diferentes instalaciones, según las demandas del mercado”, dice Lauersen. “Es cada vez más importante producir alimentos y productos más cerca de las comunidades que los necesitan. CEA también proporcionará seguridad alimentaria, empleo y una base económica para las exportaciones durante todo el año ”.


“Aquí es donde la investigación multidisciplinaria entra en juego”, dice el científico de plantas Mark Tester. "Se está construyendo un invernadero CEA piloto en KAUST como parte de nuestra empresa derivada Red Sea Farms, y colaboraremos con colegas de la universidad y más allá para demostrar el emocionante potencial de CEA".


Referencia: “Tecnologías emergentes para permitir una agricultura ambiental controlada y sostenible en los entornos extremos de las regiones costeras de Oriente Medio y África del Norte” por Ryan M. Lefers, Mark Tester y Kyle J. Lauersen, 2 de julio de 2020, Frontiers in Plant Science.


Fuente: Scitechdaily.cm

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