Urban Farm PV

Urban Farm PV es un área de desarrollo llevada adelante por Fraunhofer Chile que busca la combinación de la hidroponía vertical en un ambiente controlado con la energía solar fotovoltaica, con el propósito de solucionar los desafíos principales de la agricultura en la Región Metropolitana: la dependencia de recursos como el agua y suelos fértiles juntos con la disminución de emisiones GEI y la eliminación de químicos contaminantes. 

© Fraunhofer Chile
Gráficas laterales del primer módulo instalado en Municipalidad de Quinta Normal en 2019

Proyecto FIC-R: Construcción de dos pilotos en la RM

A través del proyecto FIC-R Met 2017 Fraunhofer Chile y el Gobierno Regional Metropolitano implementaron dos pilotos productivos de Urban Farm PV 

El primer piloto se instaló en la Municipalidad de Quinta Normal, bajo un modelo comunitario y en el cual se realizó capacitaciones a la municipalidad y los vecinos para que ellos puedan operar el módulo, cultivando sus propios alimentos.

El piloto cuenta con un sistema de hidroponía de la tecnología NFT con una capacidad de 300 lechugas y una plantinera automatizada. Los equipos de iluminación presentes en el módulo consisten en 24 barras LED de la empresa PARALED, que permiten controlar y optimizar el crecimiento y la producción vegetal, a través de un espectro específico para las plantas, ajustable con un mayor control de la proporción rojo : azul. Sobre el contenedor se instalaron 12 paneles PV de potencia de 320 Wp sumando a una capacidad de 3.820 Wp de potencia. Los paneles fotovoltaicos están instalados sobre una estructura de madera, que diseñó el Centro de Innovación en Madera de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Un segundo piloto fue transferido a Urbana Grow, PYME conformada por un grupo de jóvenes emprendedores de la Región Metropolitana quienes vieron en el proyecto una oportunidad de negocios para su empresa, dándole proyección comercial al módulo mediante un contrato con una importante cadena de retail.

Se instaló 120 torres verticales de 1,85 mts para los cultivos hidropónicos con capacidad total de 1200 unidades de hortalizas como lechuga por la cual se hace pasar de manera constante una solución nutritiva desde la parte superior de cada torre. El sistema de torres se basa en un riego gravitacional a través de una tela, que permite que las raíces estén en contacto con la solución nutritiva. Para asegurar una iluminación optima se instaló 8 Focos y 16 barras PARALED. El Sistema PV del piloto tiene una capacidad de 2,700 Wp y consiste en 5 paneles instaldos en el techo del contenedor. El arreglo de paneles fotovoltaicos está conectado a un inversor on-grid y alimenta el contenedor.

La imagen muestra el interior y exterior del módulo UFPV que fue transferido a la start up Urbana Grow y quienes lograron un acuerdo con empresa Walmart para comercializar sus cultivos

Con los dos pilotos instalados y operando, Fraunhofer Chile puede estudiar, analizar y optimizar el consumo energético e hídrico de los cultivos hidropónicos en ambiente controlado. El proyecto fue financiado por el fondo FIC-R Metropolitano del Gobierno Regional bajo el código BIP: 40002643-0 y contó con el apoyo de Ciencia Pura, Punto Solar, DUOC y Centro de la Madera UC cumpliendo tanto con objetivos sociocomunitarios y también de fortalecimiento del emprendimiento regional en un concepto innovador y sostenible.

 

 

 

 

 

 

En este video es posible obvservar los dos módulos piloto UFPV construidos con el proyecto llevado adelante con el Fondo FIC-R del Gobierno Regional Metropolitano

Ventajas y Sinergias de combinar Hidroponía y Energía Solar

 

La hidroponía es el cultivo de plantas sin uso de tierra en soluciones nutritivas de agua, a la que se le añaden todos los elementos esenciales para el crecimiento y desarrollo de la planta, y en la cual las raíces crecen en contacto directo con el agua.

La hidroponía vertical es una práctica en la que las plantas se cultivan en capas o niveles apilados verticalmente, siendo cultivos de hortalizas en general - sobre todo lechugas y albaca-, pero también pepinos, pimientos, tomates o frambuesas.

La hidroponía ofrece múltiples ventajas en comparación con la agricultura convencional habilitando la producción de hortalizas en lugares donde el clima no 

permite el cultivo, donde el suelo ha perdido su productividad y/o en localidades donde existe escasez hídrica.

Con esta alternativa tecnológica se logra maximizar la eficiencia del uso de la superficie, obteniendo un mayor volumen de cosecha por área.

Adicionalmente, la hidroponía logra una importante disminución en el uso de agua para el riego. Por ejemplo, 

 

para cultivar 1 kilogramo de tomates utilizando  métodos de cultivo tradicionales, se requieren 400 litros de agua aproximadamente; mientras que usando hidroponía sólo se requieren 70 litros, gracias a la posibilidad de reciclar el agua.

Estas ventajas de la agricultura urbana se basan en una climatización y en la iluminación LED, procesos que son intensivos energéticamente, lo que conlleva un alto costo de energía y en emisiones de GEI.

Es por eso que combinamos la hidroponía vertical con un sistema fotovoltaico para proveer energía limpia a un costo económico para el proceso productivo, mitigando el cambio climático.

Posibilidades de cooperación

Fraunhofer Chile apoya a la industria y al sector público en el desarrollo del concepto Urban Farm PV con asesoria en la ejecución de proyectos y con mediciones científicas para validar resultados.  

Nuestro propósito es ofrecer colaboración y asesoría en su proyecto o empresa para ayudarle a hacer más eficiente el uso de suelo y de los recursos solar e hídrico.

Material informativo

 

Fraunhofer Chile y GORE entregan Proyecto de Agricultura Urbana Solar a Municipalidad de Quinta Normal

 

Agricultura Urbana Solar

Un video resumen de la propuesta llevada adelante con el FIC-R en Quinta Normal 

 

1era Granja Urbana en Supermercado

Video de 1era #GranjaUrbana en un supermercado en Chile, proyecto desarrollado por Start up UrbanaFarm y Walmart, gracias a proyecto UFPV de Fraunhofer Chile y GORE Metropolitano