Diseño y desarrollo de un prototipo de sistema aeropónico vertical automatizado, alimentado con agua obtenida por condensación del aire

Abstract

Uno de los retos para mejorar la seguridad alimentaria frente a una población en constante aumento, requiere promover una agricultura sostenible y adaptable al cambio climático. Para esto, es necesario la implementación de tecnologías emergentes, orientadas a mejorar la eficiencia y productividad de recursos como el agua, suelo, energía e insumos agrícolas. El objetivo de este trabajo experimental es desarrollar un prototipo de sistema de cultivo aeropónico automatizado, empleando software y hardware de código abierto. Un aspecto innovador de este prototipo es el reciclaje de agua obtenida a partir de la condensación activa de la humedad del aire, la cual se emplea como medio para el cultivo de hortalizas de hoja. El sistema de automatización se basa en una red integrada de sensores inteligentes que permitieron medir y controlar parámetros esenciales para la eficiencia del cultivo, tales como la humedad relativa, temperatura ambiente, iluminación, nivel del agua, pH, conductividad eléctrica y temperatura de la solución nutritiva. Así mismo, involucró el uso de actuadores y relés que activan y desactivan dispositivos como la bomba de agua, electroválvula dosificadora de nutrientes y deshumidificador. La información recopilada de estos dispositivos se transmite vía Wi-Fi a una plataforma de Internet de las cosas – IoT, en la cual se almacenan, monitorean y controlan los datos en tiempo real, facilitando la toma de decisiones basada en información para el desarrollo y optimización del cultivo. (Texto tomado de la fuente).

One of the challenges ensure food security in the face of a constantly increasing population requires promoting sustainable agriculture that is adaptable to climate change. For this, the implementation of emerging technologies aimed at improving the efficiency and productivity of resources such as water, soil, energy, and agricultural inputs is necessary. The goal of this experimental work is to develop a prototype of an automated aeroponic cultivation system, using open-source software and hardware. An innovative aspect of this prototype is the recycling of water obtained from the active condensation of air humidity, which is used as a medium for the cultivation of leafy vegetables. The automation system is based on an integrated network of smart sensors that allowed for the measurement and control of essential parameters for crop efficiency, such as relative humidity, ambient temperature, lighting, water level, pH, electrical conductivity, and the temperature of the nutrient solution. Likewise, it involved the use of actuators and relays that activate and deactivate devices such as the water pump, nutrient dosing solenoid valve, and dehumidifier. The information collected from these devices is transmitted via Wi-Fi to an Internet of Things – IoT platform, where data are stored, monitored, and controlled in real time, facilitating decision-making based on information for the development and optimization of the crop.