El cultivo hidropónico es una técnica de cultivo de plantas que se basa en la utilización de soluciones nutritivas en lugar de suelo. Esta técnica ha ganado popularidad en los últimos años debido a su alta eficiencia en el uso del agua y los nutrientes, así como su capacidad para producir cultivos de alta calidad en espacios reducidos. Sin embargo, uno de los aspectos más importantes a considerar al implementar esta técnica es su consumo energético. En este artículo, exploraremos los diferentes aspectos energéticos del cultivo hidropónico, desde la iluminación hasta la climatización, para entender cómo afectan el consumo de energía y cómo podemos optimizar su uso para hacer esta técnica aún más sostenible.
Por lo general, los sistemas de cultivo hidropónico pueden consumir energía de varias formas diferentes. A continuación, presentamos una lista de mayor a menor considerando los sistemas que más energía consumen en un sistema hidropónico:
- Iluminación: Las luces son necesarias para proporcionar la energía lumínica necesaria para el crecimiento de las plantas. Las luces LED de alta eficiencia energética son una opción popular, pero aún así pueden consumir bastante energía si se utilizan de forma intensiva.
- Climatización: El control de la temperatura y la humedad es importante para crear un ambiente óptimo para el crecimiento de las plantas. Esto puede requerir la utilización de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, que pueden consumir mucha energía.
- Bombas y sistemas de riego: Las bombas son necesarias para mover el agua y los nutrientes a través del sistema hidropónico, y también para mantener la oxigenación del agua. Estos sistemas pueden requerir mucha energía si se utilizan de forma intensiva y/o en sistemas de alta presión como por ejemplo los Aeropónicos.
- Controladores y monitores: Los sistemas hidropónicos modernos necesitan contar con sistemas de control y monitoreo para garantizar que las plantas reciban la cantidad adecuada de agua y nutrientes. Estos sistemas pueden requerir cierta cantidad de energía para funcionar pero no suelen ser un factor determinante.
Es necesario tener en cuenta que la cantidad de energía consumida por cada uno de estos sistemas dependerá de diversos factores como la escala del sistema, la tecnología utilizada, la ubicación geográfica y la cantidad de horas de funcionamiento al día de cada subsistema.
Por ejemplo, en una zona de montaña con un clima frio puede ser imprescindible un sistema de control de temperatura, pero no así agregar iluminación artificial, con lo cual este ultimo factor desaparecería de la ecuación energética. Por otro lado, si quisiéramos instalar una unidad hidropónica en latitudes muy cercanas al sur, donde el clima es frio y la radiación solar es escasa, necesitaríamos disponer de ambos sistemas en simultáneo. Cabe aclarar que la iluminación artificial suele introducir una cantidad de calor no despreciable dentro de la unidad hidropónica, y dicho calor es un subproducto inevitable en el proceso de generación de la luz. Dependiendo de la tecnología y calidad de las luminarias este subproducto puede ser mayor o menor, siendo de esta ultima forma en los equipos de mayor calidad.
Suministro Eléctrico de la Unidad Hidropónica.
Una vez estimado el consumo energético de la unidad hidropónica, es necesario considerar algunos factores importantes del suministro. En general el único suministro de energía es eléctrico y si la unidad esta cerca de zonas pobladas suele tener su origen en la red de distribución. Esto ultimo conlleva un costo mucho menor comparado con otras opciones, pero también trae desventajas. La principal desventaja es la fiabilidad, dado que los cortes de suministro pueden ser motivados por la misma empresa proveedora o por desastres climáticos como la caída de una rama sobre las lineas de alta tensión. Recordemos que un corte de suministro de algunas horas puede ser catastrófico si se dan condiciones ambientales desfavorables como por ejemplo una jornada de calor extremo. Por ultimo, en zonas alejadas de la red de distribución puede ser anti económico para el usuario costear la instalación de los cables desde el punto de acometida del proveedor eléctrico hasta la locación de la unidad.
Dados los problemas de fiabilidad y los costos asociados, en los emprendimientos que están ubicados en zonas alejadas del suministro de red, se vuelve atractiva la utilización de energías alternativas, y de éstas, la solar es sin duda la opción mas inteligente en la mayoría de los casos. Esto es debido a que la energía máxima disponible en este tipo de instalaciones guarda una estrecha correlación con las demandas de la unidad hidropónica, de este modo se minimizan fuertemente los requerimientos de almacenamiento de energía (baterías) y su costo asociado. Esto no quita que otros tipos de generación local de energía no puedan ser usados con éxito, pero son casos particulares donde otras fuentes de generación local de energía son abundantes.
También existe una tercera posibilidad intermedia, en la cual se complementa el suministro eléctrico de red con el sistema de generación local. De esta manera el sistema de generación local (solar, eólica, etc.) puede complementar a la energía a la red cuando tiene conexión a la misma, disminuyendo los costos, y en caso de una interrupción del suministro el sistema puede soportar la demanda de la unidad. Esto ultimo puede hacerse también con un equipo de generación e emergencia alimentado por gas natural/gasoil/nafta pero a un costo infinitamente mayor, siendo un equipo que estaría la mayor parte del tiempo de forma no operativa, desaprovechando de esta forma el capital invertido.
En su lugar un sistema de energía alternativa generada localmente siempre se encuentra activo, ya sea para reducir los costos de energía o incluso generar un saldo positivo para con la distribuidora, como así también para suministrar al sistema en los momentos que la red eléctrica no está disponible.