Proyecto de Graduación
Diseño de sistemas para monitoreo y control de cultivos verticales
Autor
Diego Bladimir Castellanos Villalobos
Resumen
Una de las actividades económicas más importantes en Honduras es la agricultura, muchas personas a lo largo del país dependen y se dedican al cultivo de frutas y verduras para venta, así como también para consumo propio. La agricultura actualmente se enfrenta con muchos problemas para continuar con un desarrollo sostenible a largo plazo, entre ellos están la reducción de tierras “arables” para cultivo, el uso extensivo de pesticidas, el consumo excesivo de agua dulce para riego, emisiones de CO2 entre otros. La agricultura debe de prepararse para la demanda de comida que existirá según pronósticos para 2050 cuando la población mundial alcance los 9.700 millones de personas. Para ello se están ofreciendo muchas alternativas entre las cuales existen los cultivos verticales. Este moderno concepto de “granjas verticales” nace a partir de los años 90, acuñado por el Dr. Dickson Despommier, quien establece la idea de cultivar las plantas comestibles en bases de forma vertical con sistemas de hidroponía para ahorrar agua y espacios de tierra. En este proyecto se busca contestar una de las interrogantes que se basa en que, si cultivar una planta de forma vertical se obtienen resultados iguales o mejores que de manera internacional ya que en un huerto urbano vertical, se manipulan o controlan los factores de temperatura, pH, humedad relativa y cantidad de luz que intervienen en el crecimiento de una planta comestible. Se propone un diseño electrónico de una estructura automatizada que monitoree de forma constante y controle estos parámetros para que la planta crezca y se desarrolle de manera integral. Se dispone de un sistema de sensores y actuadores, un código basado en Arduino, un sistema de riego y un sistema de luces, todo para que la planta a cultivar crezca entre los rangos y parámetros aceptables establecidos en el programa. Este concepto novedoso es una alternativa bastante prometedora ya que se puede reproducir completamente en cualquier tipo de ambiente o lugar, sin importar las condiciones del clima, extensión del terreno y sin mucha intervención humana, se puede cultivar todo el año y es muy útil en grandes ciudades y metrópolis ya que, al no requerir mucho espacio ni cantidad de agua, se pueden conseguir grandes resultados. One of the main economic activities in Honduras is agriculture. Many people through the country depends on and work to cultivate fruits and vegetables for sale as well for own consumption. Currently, agriculture is facing a lot of issues to continue with a sustainable development in long-term. A few of them are the reduction or “arable” land, the extensive use of pesticides, the excessive consumption of fresh water for irrigation, CO2 emissions, among others. Th agriculture must be ready for the high demand of food that will exist according of the forecast for 2050 when world population hits the 9.700 million of people. To overcome this, a lot of alternatives are being offered, among them is vertical crops. This modern concept of “vertical farms” was born through the 90´s and it is attributed by Dr. Dickson Despommier, who establish the idea to cultivate eatable plants, one above the other in a vertical shape with hydroponic systems to save water y field space. This project seeks to answer one of the questions that is based on the fact that if growing a plant vertically, the results will be equal or better than traditionally, since, in a vertical urban garden, the factors that are involved in the growing of a plant are manipulated or controlled, temperature, pH, relative humidity and amount of light. An electronic design of an automated structure is proposed that constantly monitors and controls these parameters so the plant can grow and develop in an integral way. There is a system of sensors and actuators, a code based on Arduino, an irrigation system, and a lighting system, all these so that the plant to be cultivated and grows between the ranges and acceptable parameters established in the program. This new concept is a very promising alternative since it can be fully reproduced in any type of environment or place, regardless of weather conditions, land area and without a lot of human intervention, it can be grown all year round and is very useful in large cities and metropolises since, by not requiring much space or amount of water, great results can be achieved.