Invernaderos inteligentes: la nueva era de la agricultura tecnológica 

La agricultura, una de las mayores innovaciones humanas, ha cambiado mucho con el tiempo y sigue evolucionando. Vivimos una era de cambios globales, un contexto que tratamos en el último Future Trends Forum de Fundación Innovación Bankinter y en el que se profundiza en el informe “Agricultura inteligente: el desafío de la alimentación sostenible”.  

De hecho, son diferentes los desafíos, desde la menor disponibilidad de mano de obra, hasta el suelo cada vez más urbanizado, y el mayor requerimiento de alimentos para una población mundial que se acerca a los 10 mil millones. El cambio climático, además, hace que los recursos naturales sean cada vez más escasos y valiosos. Una respuesta podría venir de la tecnología, con herramientas como los llamados invernaderos inteligentes capaces de mejorar los rendimientos, reducir los desperdicios y asegurar también una importante reducción de los gases de efecto invernadero asociados a la producción agroalimentaria. 

En Europa, un clima cada vez más similar al de las regiones tropicales y un aumento en la demanda de alimentos ecosostenibles incentivarán la producción hacia cultivos protegidos. El reto es lograr establecer modelos de producción escalables y sostenibles gracias a la integración de las tecnologías más modernas para optimizar recursos como el agua y la electricidad y obtener el máximo rendimiento en condiciones de absoluta seguridad alimentaria con el mínimo impacto medioambiental y menores gastos. Este es, en esencia, el concepto en el que se basan los invernaderos inteligentes, una de las implementaciones más prometedoras, junto con el cultivo vertical, de la agricultura 4.0. 

La clave es el big data y la capacidad de recopilar mucha información a través de sensores dispersos dentro del invernadero para luego analizarla mediante algoritmos de inteligencia artificial (IA). De esta manera, quienes gestionan un invernadero inteligente podrán ver transferidos en tiempo real y a través de una cómoda interfaz informática todos los parámetros necesarios para la optimización de los cultivos: desde el nivel de luminosidad, hasta el riego, pasando por la calidad de los terrenos, la necesidad de fertilizantes y el diagnóstico precoz de posibles enfermedades. 

Los resultados alentadores ofrecidos por los numerosos proyectos activos en todo el mundo han alimentado un negocio en gran crecimiento. De hecho, el mercado global de los invernaderos inteligentes valía 1.900 millones de dólares en 2023 y se espera que alcance los 3.600 millones para el 2030. A diferencia de muchos otros ámbitos tecnológicos, Europa desempeña un papel protagonista, en particular, algunas de las soluciones más prometedoras han sido desarrolladas por países como Italia, España y los Países Bajos, donde la horticultura en invernadero se practica a gran escala. 

Novagric, una empresa de Almería que apuesta por la innovación tecnológica en el ámbito agrícola, ha demostrado poder aumentar considerablemente los rendimientos mientras ahorra recursos hídricos. La empresa construye invernaderos inteligentes de alta tecnología capaces de reducir el consumo de agua hasta en un 40 % en comparación con los métodos tradicionales. Sus modelos se pueden adaptar a diferentes condiciones climáticas y cuentan con tecnologías que se encargan de monitorear parámetros como temperatura, humedad y luminosidad, así como sistemas de irrigación y riego hidropónico. Todos los datos se pueden consultar en tiempo real en pantallas y otros dispositivos. Los resultados obtenidos con diferentes cultivos, desde una variedad particular de pimientos hasta tomates cherry, hablan de un aumento del 30 % en la productividad. 

Por otro lado, un investigador de la Universidad Técnica de Eindhoven en los Países Bajos, Gilles Timmermans, ha desarrollado un cristal capaz de regular la intensidad y el contenido espectral de la luz. Está diseñado específicamente para los invernaderos, la mayoría de los cuales, especialmente en los Países Bajos, maximiza la luz que llega a los cultivos. Sin embargo, en verano, las temperaturas internas se vuelven demasiado altas y obstaculizan el crecimiento de las plantas. Actualmente, el problema se aborda aumentando la ventilación o disminuyendo físicamente la cantidad de luz que entra en el invernadero con cortinas o pantallas. 

No obstante, el aumento de la ventilación hace que sea más difícil controlar el ambiente, lo que permite que los parásitos entren en la estructura. Aprovechando las últimas aplicaciones diseñadas para edificios, estas ventanas inteligentes tienen colorantes fluorescentes incrustados en cristales líquidos cuyo ordenamiento puede ser controlado como una pantalla LCD. Por lo tanto, la transparencia puede modularse, permitiendo que solo algunas longitudes de onda de la luz lleguen a las plantas. Las demás pueden desviarse hacia pequeñas células fotovoltaicas que acumulan energía utilizable para otros fines. 

Sistemas tecnológicos para el cultivo como estos están siendo estudiados en varios países. Específicamente en lo que respecta a la iluminación, las soluciones son diversas. Algunos invernaderos inteligentes son gestionados con programas de inteligencia artificial que, gracias a sensores específicos, detectan las condiciones de iluminación y, en función de los datos, proporcionan a los cultivos la cantidad adecuada de luz con una precisión inalcanzable para los sistemas tradicionales. La combinación de IA y lámparas LED, a su vez, permite ahorrar más de un tercio de la electricidad consumida, manteniendo así condiciones de iluminación estables y garantizando cosechas constantes. 

En este sentido, un estudio de la Universidad de Georgia publicado por Plants y realizado en unos invernaderos experimentales sobre plantas de lechuga, confirma que se puede lograr un ahorro de energía eléctrica de más del 33 % en primavera. El ahorro disminuye en la temporada más fría, pero sigue siendo medible y significativo (con valores mínimos de alrededor del 4 %). Se trata de un dato relevante: en los Estados Unidos, las facturas eléctricas para los invernaderos representan entre el 10 y el 30 % de los costes de gestión, con un gasto que puede alcanzar los 600 millones de dólares al año. Hoy la actividad humana más ancestral debe aliarse con la tecnología más moderna para ser sostenible y garantizar el futuro de la humanidad, como siempre lo ha hecho.