Eficiencia Energética de la Luz en el Cultivo de Lechuga: Simulación de Diseños Estructurales en Interiores
Autores: Lozano-Castellanos, Luisa F.; Navas-Gracia, Luis Manuel; Correa-Guimaraes, Adriana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Eficiencia Energética de la Luz en el Cultivo de Lechuga: Simulación de Diseños Estructurales en Interiores
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tecnologías de automatización agrícola
Entornos controlados
Eficiencia de la luz
Cultivo de lechuga en interiores
Captura de fotones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La agricultura indoor ofrece alternativas eficientes para la producción intensiva de alimentos a través de tecnologías de automatización y entornos controlados. La luz juega un papel crucial en el desarrollo de las plantas; sin embargo, los fotones capturados por el cultivo a menudo se desperdician en espacios vacíos, lo que resulta en baja eficiencia lumínica y altos costos energéticos. Esta investigación tiene como objetivo simular ocho diseños estructurales para un cultivo de lechuga en interiores, explorando diferentes sistemas de plantación y combinaciones de luz y camas de cultivo (estáticas y móviles) para identificar el mecanismo más efectivo para la eficiencia lumínica durante el crecimiento del cultivo. Las simulaciones se llevaron a cabo con hojas de cálculo basadas en la aplicación de fórmulas de rendimiento en biomasa seca por fotones fotosintéticos, costos de iluminación, cosecha y producción. Los resultados indican que la Luz Móvil Circular y la Cama de Cultivo Móvil con Plantación en Quincunx (CML-QM) y la Luz Móvil Circular y la Cama de Cultivo Móvil con Plantación Lineal (CML-LPM) exhiben porcentajes de captura de fotones más altos (85% y 80%, respectivamente) y un menor consumo de electricidad en comparación con los diseños estáticos. Los resultados de la simulación demuestran el potencial de mejoras significativas en la captura de fotones y ahorros de costos a través de diseños de sistemas optimizados. Esta investigación proporciona valiosos conocimientos para diseñar sistemas más eficientes y reducir el consumo de electricidad para mejorar la captura de fotones fotosintéticos en el cultivo de lechuga en interiores.
Descripción
La agricultura indoor ofrece alternativas eficientes para la producción intensiva de alimentos a través de tecnologías de automatización y entornos controlados. La luz juega un papel crucial en el desarrollo de las plantas; sin embargo, los fotones capturados por el cultivo a menudo se desperdician en espacios vacíos, lo que resulta en baja eficiencia lumínica y altos costos energéticos. Esta investigación tiene como objetivo simular ocho diseños estructurales para un cultivo de lechuga en interiores, explorando diferentes sistemas de plantación y combinaciones de luz y camas de cultivo (estáticas y móviles) para identificar el mecanismo más efectivo para la eficiencia lumínica durante el crecimiento del cultivo. Las simulaciones se llevaron a cabo con hojas de cálculo basadas en la aplicación de fórmulas de rendimiento en biomasa seca por fotones fotosintéticos, costos de iluminación, cosecha y producción. Los resultados indican que la Luz Móvil Circular y la Cama de Cultivo Móvil con Plantación en Quincunx (CML-QM) y la Luz Móvil Circular y la Cama de Cultivo Móvil con Plantación Lineal (CML-LPM) exhiben porcentajes de captura de fotones más altos (85% y 80%, respectivamente) y un menor consumo de electricidad en comparación con los diseños estáticos. Los resultados de la simulación demuestran el potencial de mejoras significativas en la captura de fotones y ahorros de costos a través de diseños de sistemas optimizados. Esta investigación proporciona valiosos conocimientos para diseñar sistemas más eficientes y reducir el consumo de electricidad para mejorar la captura de fotones fotosintéticos en el cultivo de lechuga en interiores.