Invirtiendo en Tecnologías para Agricultura en Ambiente Controlado

Invirtiendo en Tecnologías para
Agricultura en Ambiente Controlado
Paul Selina, Vice President Applied Research, Village Farms
Introduciendo a Village Farms
 Village Farms
 Proveedor con integración vertical directa durante todo el año a los
principales minoristas de comestibles.
 Variedades de tomates maduros y frescos , pimientos campana,
berenjenas y pepino.
 Instalaciones de invernaderos propias – BC (110 acres), TX (130 acres)
 Nuevo invernadero completado 30 acre GATES® - totalmente operando
desde 2012.
 20 Acre de invernadero mejorado y reformado en primavera de 2014
 Planta de electricidad de Energía Limpia VF
 Departamento de Desarrollo y Investigación
 Modificación de sistemas de invernadero de acuerdo al clima local
 Producción todo el año- luz para invierno- enfriamiento para verano
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Instalaciones de Village Farms
facilities
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Invernadero GATES de Village Farms - Texas
Invernaderos alredor del mundo
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Invernaderos en México
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Culiacan, Sinaloa
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¿Por qué nosotros construimos invernaderos?
Nosotros construimos invernaderos para proteger el cultivo del clima, prevenir
insectos y enfermedades, y crear condiciones para una mejora en la fotosíntesis y
crecimiento
•Los invernaderos más simples proveen aislamiento del frío, calor solar durante el día,
protección contra precipitación, y mejora del microclima para el cultivo .
•Riego por goteo y fertirriego suplen a las plantas de agua y nutrientes
•Cultivos rastreros pueden crecer verticalmente para interceptar mejor la luz y frutos
limpios.
• Sistema de ventanas movibles que permite grado de ventilación variado
• Mallas de sombra que reduce estrés de transpiración y temperatura
•Crecimiento hidropónico mejora disponibilidad de agua y nutriente, aireación de zona
radicular y reducción de enfermedades radiculares.
•Parche/ sistemas de abanico, y nebulizador para enfriar cuando la humedad relativa es baja
•Sistemas de calentamiento puede ser añadido para mantener temperatura y reducir
humedad.
•Cuando el gas natural es la fuente de energía, el sistema de calentamiento puede
además suplir CO2
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La nueva generación de invernaderos AAC
Estos invernaderos todos
combinan el aire de
invernadero con el aire
exteior para ser lleado en
tubos por debajo del
cultivo
Kubo
Ultraclima
•Enfriamiento
•Humidificación
•Presión positiva/ negativa
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Características de la nueva generación de invernaderos
Sistemas de enfriamiento basado en evaporación
•Enfriamiento con la transpiración de plantas, parches húmedos, sistema
nebulizador
•Corrección de temperatura y humedad aumenta fotosíntesis
Flujo de aire controlado
•Los techos de los invernaderos no tienen salida y los abanicos controlan
los volúmenes
•Maximizando la energía latente en el aire, se reduce el volumen de
ventilación
•Re- circulación de la calor/ humedad/ CO2
•Niveles altos de CO2 aumentan fotosíntesis
Estos tipos de invernaderos son favorecidos en regiones de radiación alta y
humedad baja ( temperatura de bulbo húmedo mensual<16C)
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Invernadero GATEStm en Permian Basin deVillage Farms
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Malla anti insectos y ventana lateral ventiladora
100% de exclusión de insectos es crítico a largo plazo para cultivos sanos
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Enfriamiento evaporativo
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Sistemas de movimiento de aire
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Características de la nueva generación de invernaderos
La creación de un ambiente muy uniforme con sistemas de
enfriamiento y movimiento de aire.
•Variaciones de la temperatura promedio( horizontal & vertical) son
siempre menores a 1⁰C Special controls manage the temperature of the
incoming air
•Control preciso de la mezcla del aire crea temperaturas ideales en el
fondo de la planta
•Neblina por encima del cultiva crea movimiento de aire fresco
•Los flujos de la masa del aire crean la mezcla
Temperaturas uniformes crean un cultivo uniforme, y optimizan estrategias de
cultivo
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Sistemas de movimiento de aire
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Enfriamiento evaporativo
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Mediciones de Prodrain
Pepinos– crecimiento &
temperatura
Mediciones de clima y monitoreo de cultivo
Hortimax ProDrain
• Permite el control basado en la captación real de agua
• Deja monitorear en tiempo real la transpiración
• Permite monitorear el crecimiento de las plantas
• Mejora la planificación de producción
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Mediciones de Prodrain
Tomates – crecimiento & transpiración
Esto es lo que nosotros
medimos
manualmente
•
Crecimiento
•
Largo, hoja, flores, fruto
•
Diámetro del tallo
•
Color y forma
Rangos de temperatura para Tomates
Rango, y límites de temperatura en invernadero para el cultivo de
tomate
39 : temperatura máxima absoluta por hora
28 : Temperatura máxima preferida por hora
27 : promedio diario de temperatura máxima absoluta
22 : Promedio diario de temperatura máxima preferida
18 : Promedio diario de temperatura mínima preferida
14 : Temperatura mínima preferida por hora
12: promedio diario de temperatura mínima absoluta
6 : temperatura mínima absoluta por hora
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Credit .. Jouke Campen, WUR, Greentech presentation
Regiones climáticas en América Central
Comparación del Clima de Texas con la Ciudad de Panamá
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Invernaderos en Panamá
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Climate Panama City
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Clima en Volcán
Soluciones potenciales “ de bajo costo” para mejorar productividad de invernaderos
tropicales en tierras altas
•Construir invernaderos altos, para mejorar ventilación, y tener ambiente más
uniforme a nivel de cultivo
•Uso de calor para manejar humedad y reducir enfermedades fúngicas, además de
posible uso como fuente de CO2.
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Construcción de un invernadero más alto- Canadá
Aumento de la altura del canal ha mejorado el manejo del
clima dentro del invernadero, y provee una temperatura
más uniforme dentro de la copa de la planta
30
25
20
15
10
5
0
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Harrow research station, Ontario
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Construcción de un invernadero más alto- -Corea
Sistema nebulizador de aire asistido
provee de enfriamiento y ayuda a que la
velocidad empuje el aire al ventilador
mayor
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Construcción de un invernadero más alto- - India
Comparación del Clima de Texas con la Ciudad de Panamá
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Invernaderos cerrados para Panamá
Sistemas de invernadero cerrado en mayor detalle
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La energía del sol es muy
fuerte. A pesar de que
podemos reflejar mucha
que no es requerida por la
planta, se requiere de una
instalación grande
enfriamiento para
mantener clima del
invernadero
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Ventajas de un invernadero cerrado
•Como casi no hay
intercambio de aire, niveles
muy altos de CO2 se pueden
mantener con pequeñas
introducciones
•Niveles altos de CO2
aumentan mucho el
potencial de producción
•Siempre se debe tener
control de temperatura y
humedad
Historia rápida de “Invernaderos Cerrados”
•Construido en 2003, el proyecto Themato fue un pionero en la creación de un ambiente de
invernadero cerrado.
•Calor bombea para crear agua caliente y fría.
• Agua caliente y fría es almacenada en diferentes partes del aquífero – (no propuesto
para Panamá)
•Climatizador en el invernadero y tubos de aire debajo de cada hilera ( guuter) de
cultivo
•Varios invernaderos posteriormente fueron construidos con capacidad pequeña para
enfriar, combinado con ventilación tradicional. “Estos invernaderos semi-cerrados” fueron
los precursores de los grandes invernaderos AAC de hoy.
• Diseños de “Invernadero cerrado” están incluidos en dos nuevos invernaderos bajo
investigación en Estidamah, Saudi Arabia, y Al Ain, en los Emiratos.
•Invernaderos frescos construidos en otros mercados, e invernaderos de aire condicionado
son ampliamente usado para cultivo de orquídias para iniciar la floración a través del año.®
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Unidades de aire acondicionado de invernadero- Corea
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Invernadero refrigerado de lechuga Abu Dhabi
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• Construyendo un invernadero cerrado económico
– Sistemas de sombra– barreras térmicas
– Refleción espécifica de longitud de ondas
Energía Solar
• Sunshine and/or lighting ?
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Diagrama de Sistema de Enfriamiento y Capacidades de Unidades
por m2
Por hectárea
Por hectárea
(toneladas enfriadas)
Climatizador
Máquina Frigorífica – operación
de 24 h
500 W/m2
250 W/m2
5MW
2.5MW térmico
(~800KW eléctrico)
1,400 ton
700 ton
Almacén de Agua Fría
2.5 KWhrs
25MWhrs
7,000 ton
Cogeneración de invernadero. ¿ Qué es?
Motor de Combustión de Gas
Natural
Dióxido de Carbono
Calor
Luz
Invernadero de
Vidrio
Gas natural es usado para generar luz eléctrica para uso en el sitio para la venta.
El calor y CO2 son usados en el invernadero
Potencial de producción y economía de “ Invernadero Cerrado”
•
•
•
•
Radiación solar total para la
Ciudad de Panamá es menor
que en Marfa, pero sin un
gran patrón estacional.
Panamá tiene mucho más
días nublados y más luz
difusa.
Sin embargo, con niveles altos
de producción de CO2 por
mol de luz PAR será mayor
Potencial de producción para
tomates podrá ser >90kg/m2
Radiación Solar Diaria– KWh/m2/día
Ciudad de Panamá
Marfa, Texas
• Economía
•Yo incluiré el costo de capital y la
información de costos eléctricos
• Nuestros cultivos de tomate ya son bajo sistema de
cultivo vertical
• Aquí quiero incluir un video corto
Qué sigue…
Sugerencias de clausura
•Desarrollar una comprensión de las restricciones climáticas en el
área y decidir si deberías buscar otra área para desarrollarse
•Programar visita a Expo Agro en Irapuato, 24-27 de Nov., para
ver el rango de invernaderos y tecnologías actualmente
disponibles.
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Expo irapuato
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Qué sigue…
Sugerencias de clausura
•Desarrollar una comprensión de las restricciones climáticas en el
área y decidir si deberías buscar otra área para desarrollarse
•Programar visita a Expo Agro en Irapuato, 24-27 de Nov., para
ver el rango de invernaderos y tecnologías actualmente
disponibles.
•Asegurar el mercado de alto valor, local o exterior
•Encontrar un socio tecnológico
•Recuerde las economías de escala.
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Gracias
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