Diseño de un sistema aeropónico para el cultivo de hortalizas en predios urbanos de la ciudad de Guayaquil.

Abstract

La agricultura es uno de los métodos principales para la obtención de alimentos, sin embargo, en el último siglo, la demanda de recursos destinados a esta actividad es cada vez más elevada. La población tiende a concentrarse en áreas urbanas, mientras que la producción de hortalizas se concentra en áreas rurales, lo que genera una dependencia que aumenta con la densidad poblacional, y un indicador clave del desarrollo de las ciudades es la capacidad de asegurar el suministro de los alimentos necesarios para su subsistencia. La finalidad del proyecto presente es elaborar el diseño de un sistema aeropónico, utilizando técnicas de monitoreo y control automático para el cultivo de hortalizas en predios urbanos de la ciudad de Guayaquil. Para realizar el diseño se analizó las condiciones específicas de la ciudad y se realizó una encuesta a los ciudadanos acerca del consumo de hortalizas. El controlador seleccionado fue el PLC S7-1200 que se utiliza para controlar procesos como cálculo de valores críticos y regulación PID, y se utiliza el protocolo serial Modbus RTU para la comunicación entre dispositivos. Además, se integró una pantalla HMI para el control y supervisión del sistema. Se seleccionó al tomate y al pimiento como hortalizas destinadas para el diseño modular del sistema aeropónico. El sistema puede expandirse agregando nuevos módulos de cultivo, con un máximo de 8 módulos por cada PLC y cada uno puede albergar 24 plantas para el cultivo de tomate y 12 para el pimiento. El método de cultivo tradicional tiene un rendimiento de 1.38 kg/m2 para el pimiento y 3.21 kg/m2 para el tomate riñón, mientras que en el sistema aeropónico los rendimientos son de 7.30 kg/m2 y 9.60 kg/m2 respectivamente, incrementando la cosecha aproximadamente tres veces para el tomate y cinco veces para el pimiento.