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Tecnologías de desarrollo sostenible para garantizar la seguridad alimentaria de la ciudad

Armazones verticales
La ONU estima que para 2050 la población mundial alcanzará los 10 000 millones de personas, y la cantidad de tierra cultivable disponible se reducirá a un tercio de lo que estaba disponible en 1970. El cambio climático provocará más sequías e inundaciones, lo que solo dificultará aún más nuestra capacidad de producir alimentos para alimentar a los miles de millones de personas que viven en la Tierra. Las prácticas agrícolas tradicionales no son tan eficientes ni respetuosas con el medio ambiente como deberían ser: la agricultura consume el 80 % del agua dulce y genera el 24 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, el uso de pesticidas y fertilizantes químicos genera escorrentías que contaminan el suelo y las masas de agua.

La agricultura vertical puede aumentar significativamente la producción de alimentos al mismo tiempo que reduce el impacto ambiental del sector agrícola al reducir el uso de tierra, agua, productos químicos y fertilizantes y aumentar la eficiencia general (por ejemplo, hoy en día hasta el 40% de las frutas y verduras se desperdician antes de llegar a la meta). consumidor - gracias a la agricultura urbana, este porcentaje puede reducirse significativamente). Si bien los beneficios ambientales son bien conocidos, la viabilidad económica de la agricultura vertical aún no está clara.
Para que la agricultura vertical se convierta en una alternativa viable para las masas, se deben reducir tanto los costos de capital como los operativos. En términos de inversión de capital, los principales costos son las estructuras, la iluminación y los sistemas de automatización, mientras que la energía es el parámetro de costo operativo más importante.

Al elegir una solución para la agricultura vertical, es necesario prestar atención al uso de herramientas energéticamente eficientes, incluida la selección del espectro adecuado para plantas específicas (una variedad de escenarios para diferentes cultivos), las características de las soluciones para automatizar la mayoría de los procesos en la finca, incluyendo la siembra y la cosecha.
Beneficios de las granjas inteligentes
Por primera vez en la historia de la humanidad, los productores de cultivos de todo el mundo no tienen que preocuparse por su nivel de conocimiento: ahora pueden cultivar cualquier cosa, ya que los sensores ampliamente utilizados en granjas inteligentes recopilan periódicamente datos meteorológicos, del suelo y de las plantas, comparándolos con la cosecha. escenarios y dar consejos específicos a los productores. Por lo general, las granjas modernas pueden predecir el estrés biotecnológico y abiótico de las plantas, su relación dinámicamente cambiante con los microbios que las rodean y el estado de salud de las plantas. Esto ha sido posible gracias a los avances en el aprendizaje automático, la visión artificial y la fitología, que las granjas verticales modernas utilizan activamente.

Los desarrolladores de soluciones agrícolas inteligentes, junto con el control biológico de pesticidas, microbios, etc., a menudo participan en otras estrategias complejas de control de enfermedades, en particular, la preparación de semillas para reducir el riesgo de enfermedades de las plantas.

Beneficios clave de las granjas inteligentes:
  • Pronóstico preciso. Los modelos de datos permiten una mejor estimación de los rendimientos, lo que, entre otras cosas, reduce los costos y los desperdicios en todas las etapas de producción.
  • Mayores rendimientos mediante el seguimiento preciso de los niveles de nutrientes, los niveles de agua, la temperatura y la humedad. Este aumento en la eficiencia permite que los pequeños invernaderos superen ampliamente a las granjas de campo.
  • Ciclos de crecimiento más rápidos, por ejemplo, al reducir el paso de "cría".
    Invernaderos y granjas verticales
    Los invernaderos pueden proporcionar volúmenes de cultivo impresionantes de forma regular. Tanto es así que es una de las principales razones por las que Holanda ha irrumpido en el segundo lugar del mundo en cuanto a exportaciones de alimentos se refiere.

    Los gobiernos de todo el mundo están reconociendo la necesidad de aumentar el área bajo invernaderos a través de varios subsidios e incentivos; los agricultores también son conscientes de las ganancias de productividad asociadas con esta forma de cultivo. Sin embargo, en muchos países los agricultores se abstienen de invertir en invernaderos porque esto generalmente implica la implementación gradual de soluciones: para que el cultivo en invernadero tenga éxito, la selección de las semillas y los materiales de cultivo correctos, el control del clima, el control de la nutrición, la prevención y el control de plagas deben ser correctos. Aunque hay muchas soluciones para cada uno de estos problemas, todavía es bastante difícil, mientras que las granjas verticales son una solución agronómica compleja: se puede personalizar para tareas específicas, una solución de aprendizaje constante y fácil de implementar que combina tecnología, ciencia de datos, agronomía, hidrología, etc. en forma de una simple lista de tareas diarias para el propietario de una granja. Las granjas verticales simplifican y automatizan enormemente (cuando es posible) las operaciones en el invernadero. Esto conduce a un aumento en el rendimiento en un promedio de 25 a 40 % por ciclo, utilizando muchos menos recursos que antes.
    Escenarios de cultivo de cultivos
    Las granjas verticales brindan condiciones de crecimiento óptimas a través de escenarios de cosecha.

    1. Nutrición: El sistema inteligente propone un plan para cada campo, optimizando así la distribución de los nutrientes disponibles según las condiciones específicas.

    2. Ambiente: el hábitat ideal para la planta, específico a su variedad. La granja vertical puede medir y controlar más de 400 datos: pH, EC, TDS, OD, humedad, presión del agua, presión del aire, dirección y fuerza del viento y otros parámetros para optimizar el crecimiento del cultivo.

    3. Interacción: las plantas interactúan entre sí y con el medio ambiente mediante el ajuste dinámico de etileno, CO2, concentración de clorofila, fluorescencia de clorofila y otros parámetros. La mayoría de los parámetros pueden ser capturados y evaluados por la IA de la granja vertical.

    4. Luz. Al ajustar PAR, PPFD y otros parámetros, la granja vertical permite que los cultivos no experimenten estrés visual.

    Esta precisión en términos de datos de entrada también da como resultado un desperdicio significativamente menor en cada paso del proceso.
    Este enfoque de la agricultura de precisión no solo utiliza menos agua, energía y emite menos CO2, sino que también mejora la calidad de los productos.
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