Con el objetivo de cultivar alimentos frescos en una de las regiones más inhóspitas del planeta, el INTA trabaja la instalación del tercer Módulo Antártico de Producción Hidropónica (MAPHI). El nuevo módulo cuenta con una superficie total de 9,28 metros cuadrados, pero gracias al aprovechamiento de espacio vertical del recinto y una distribución optimizada de los componentes, posee 3 niveles de producción que otorgan 8,55 metros cuadrados para cultivar vegetales y 4.49 metros cuadrados para la zona de servicio y almacenamiento. Si bien este módulo es similar a los dos ya existentes, debido a que fue organizado para una cantidad de población reducida, cuenta con una extensión menor a los anteriores. Además, permitirá la producción de microgreens: vegetales que se cosechan cuando tienen solo unas pocas semanas de crecimiento.
“Poner los módulos en funcionamiento en un clima tan hostil como el antártico permite evaluar componentes y equipos en situaciones extremas para generar desarrollos tecnológicos innovadores que permitan producir en distintas regiones durante las cuatro estaciones del año”, sostuvo Jorge Birgi, integrante del grupo Forestal, Agricultura y Manejo del Agua del INTA Santa Cruz y director del proyecto.
Birgi recalcó que, en esta etapa del proyecto, “se buscan diseñar sistemas adaptados a la situación particular de cada base y la disponibilidad de espacio en el lugar, simplificando el proceso productivo y minimizando el tiempo requerido para el mantenimiento del sistema”. En este sentido, recordó que “una vez terminado el diseño en entorno virtual, la instalación de los módulos se inició con el trabajo in situ del Suboficial Auxiliar César Araujo Prado del COCOANTAR, especializado en el montaje de módulos MAPHI en la Antártida”.
MAPHI 3 permitirá contar con vegetales frescos, lo cual significa una mejora en la calidad de vida y la dieta del personal que se encuentra en las bases, donde se solían consumir solo vegetales en conserva. Este sistema de producción es útil en zonas en las que no hay suelo, o cuentan con suelos pobres, y en las que el ambiente (temperaturas muy bajas o fotoperiodos muy cortos o largos) no permite producir en forma sostenida durante todo el año.
Este tipo de actividades comenzó en la Base Antártica Conjunta Marambio donde desde 2021 se producen lechugas y rúculas frescas. Posteriormente, a partir de los excelentes resultados obtenidos, en 2023 se puso en marcha un módulo de producción en la Base Esperanza.
Asimismo, Birgi resaltó la importancia del asesoramiento permanente y del trabajo en conjunto entre el INTA y la UNPA: “Para llevar a cabo el proyecto es importante acondicionar el lugar de emplazamiento, para dar paso al personal que integra las dotaciones. En este caso, Araujo Prado es quien se encarga de acondicionar el sistema eléctrico y del bombeo”. En esta misma línea, sostuvo que “para el manejo de los módulos, el personal militar recibe una capacitación intensiva que implica las tareas de sembrar, cosechar y operar el sistema”.
De esta manera, los profesionales del INTA Santa Cruz y de la UNPA-UARG son los responsables de capacitar, a través de un curso teórico-práctico, a los encargados de llevar adelante la producción. El personal que participa de las capacitaciones accede a contenidos críticos para la operación de los módulos, como la formulación de soluciones nutritivas, la medición manual de variables de interés como el pH y la conductividad eléctrica de la solución y manejo de la temperatura interna. También, cuenta con la posibilidad de armar y desarmar los componentes del sistema de producción, simulando roturas y problemas que pudieran surgir en los módulos MAPHI.
Las prácticas se realizan en un módulo instalado en Río Gallegos, el MAPHI 3, que tiene las mismas características que los emplazados en la Antártida. Allí los futuros operarios pueden realizar las prácticas utilizando los mismos elementos y características técnicas de los que se encuentran en el continente blanco.
El Proyecto de instalación de los MAPHI es impulsado por varias instituciones: El Comando Conjunto Antártico, que a través de su Comandante se encarga de la logística, armado de la infraestructura necesaria y operatividad del sistema; el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Grupo Forestal, Agricultura y Manejo del Agua de la Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz, con apoyo del Centro Regional Patagonia Sur, la Dirección Nacional y Presidencia del INTA), que trabaja en el desarrollo del sistema productivo, en sus componentes y en el montaje del módulo.
Por su parte, la Dirección Nacional del Antártico vela por el cumplimiento de la normativa vigente para realizar actividades en el continente, mientras que la Unidad Académica Río Gallegos, perteneciente a la Universidad Nacional de la Patagonia (UNPA) es la encargada de la puesta en funcionamiento de los sistemas para el monitoreo remoto. A su vez, los elemento para su construcción fueron trasladados por el buque rompehielos ARA Almirante Irizar, perteneciente a la Armada Argentina.
Monitoreo en tiempo real
Desde el INTA Santa Cruz y la UNPA-UARG se monitorean las condiciones de los módulos en tiempo real, a partir de un sistema de sensores que relevan información necesaria para acompañar en el manejo del proceso productivo. Asimismo, aportan datos para el seguimiento de las condiciones de producción (temperatura y humedad relativa, pH y conductividad eléctrica, entre otros) e imágenes que registran diariamente la evolución de los cultivos.
“Los tanques de solución nutritiva cuentan con sensores ultrasónicos de nivel y temperatura. Además, el sistema releva el consumo eléctrico y estabilidad de la línea, la cantidad de agua que ingresa y el caudal de entrega a cada línea de producción. En cuanto a la seguridad, puede detectar derrames, humo y alertar a los responsables”, explicó Leonardo González, integrante del equipo de trabajo de la UNPA-UARG.
Toda la electrónica del módulo, diseñada y adaptada específicamente por profesionales de la UNPA- UARG y el INTA Santa Cruz para el proyecto, es la base de un desarrollo orientado a generar y evaluar a distancia parámetros productivos de cultivos Indoor. En esta etapa del proyecto, se pondrá en marcha una plataforma para ofrecer tecnología a productores y profesionales del sector productivo, que deseen monitorear y ajustar remotamente variables de producción a través de internet.
En este sentido, González aseguró que “el sistema de monitoreo funciona mediante una plataforma IoT Cloud”, y agregó que “IoT es el paradigma Internet de las Cosas, que significa la conectividad a través de objetos situados en cualquier lugar, tales como sensores y actuadores”. Asimismo, sostuvo que “esencialmente los sensores adquieren los datos de interés y los transmiten hacia la nube, donde se almacenan, procesan y exportan. Los usuarios con permiso acceden a dichos datos que, bien se visualizan en vivo mediante un navegador, o bien pueden descargarse para su procesamiento offline”.
Por otra parte, González indicó que “la nueva versión del sistema es más escalable y segura”, es decir que “el sistema emplea una plataforma IoT-Cloud que impacta positivamente en la reducción de costos de operación y mantenimiento, y en la reducción de riesgos (fallas del sistema, de seguridad, etc.)”, subrayó.
Además, comentó que “la nueva versión conserva y amplía las capacidades de visualización actuales, al mismo tiempo que permite realizar el control sobre variables que afectan al cultivo”. También explicó que la nueva plataforma “tiene una capacidad de manejo de hasta 1000 dispositivos, puntos de datos ilimitados, plugins de comunicaciones y visualización avanzada, analíticas de datos, miembros invitados ilimitados y backup de servidores, entre otras cosas”. Y destacó que “el equipo de UNPA-UARG contribuye con la ingeniería de sistemas, de software, electrónica y eléctrica. Actualmente se hacen desarrollos de software embebido, hardware de IoT para sensores/actuadores, modelado e impresión 3D, integración de sistemas e ingeniería eléctrica para los módulos de producción MAPHI”.
Los módulos MAPHI son sistemas modulares de cultivo hidropónico (sin suelo) Indoor, con aplicaciones en todo tipo de climas, y se diseñan a partir de contenedores marítimos de 6 metros que se acondicionan con un sistema de aislamiento tricapa, y calefacción a base de energía eléctrica para soportar las bajas temperaturas. En el espacio de producción se controlan las condiciones de luz y temperatura, ajustando los parámetros para que sea posible el desarrollo de cultivos hortícolas.
Con respecto a los insumos biológicos, se trabajó con semillas certificadas y tratadas por el laboratorio de fitopatología del INTA Mendoza, para garantizar la calidad de las mimas. Las especies elegidas responden a la demanda de alimentos de la base, ya que el objetivo principal de la propuesta es mejorar la alimentación del personal civil y militar de las dotaciones que operan allí.
