Aeroponía: cultivo sin suelo y ahorro de recursos — panorama de 2023

Este artículo de 2023 examina la aeroponía: el cultivo sin suelo, con las raíces suspendidas en una cámara donde reciben una niebla de solución nutritiva.

En el contexto preciso de la agricultura, es una técnica para cultivar plantas en un entorno de niebla rica en nutrientes sin requerir suelo. 

Las estimaciones de mercado requieren distinguir tecnologías: la fuente enlazada estudia la acuaponía, que combina acuicultura e hidroponía, y no la aeroponía. Su previsión de crecimiento iba de 523,7 millones de dólares en 2017 a 870,6 millones en 2022. La segunda cifra era una previsión, no una medición del mercado aeropónico en 2022.

Una ventaja es el ahorro de agua. Algunos sistemas declaran reducciones del 80–90 % frente al cultivo en suelo, pero el ahorro y los rendimientos dependen del cultivo, las instalaciones y las condiciones de comparación.

El cultivo en varios niveles puede reducir la superficie necesaria. Su huella ambiental también depende de la electricidad, la iluminación, la refrigeración y los equipos; prescindir del suelo no garantiza por sí solo menores emisiones.

En el ecosistema de aeroponía y agricultura en ambientes controlados de 2023 figuraban empresas y proveedores como:

• AeroFarms LLC,
• AEssense Corp
• Agrihouse Brands
• Altius Farms
• Barton Breeze
• Bifarm Tech
• Biopolus
• Bowery Farming
• CleanGreens Solutions
• Evergreen Farm
• Freight Farms
• Future Growing
• Good Life Growing
• Hexagro Urban Farming
• LettUs Grow
• Living Greens Farm
• Neofarms GmbH y otras.

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La Ciencia Detrás de la Aeroponía

La aeroponía mantiene las raíces en el aire dentro de una cámara y les aplica solución nutritiva pulverizada. Los soportes sustituyen al suelo, mientras las raíces reciben agua, nutrientes minerales y oxígeno.

La cámara radicular está total o parcialmente cerrada para gestionar humedad, temperatura y pulverización. Las raíces suelen protegerse de la luz; la iluminación para la fotosíntesis se dirige a las hojas.

La exposición de las raíces al aire facilita el suministro de oxígeno. El control ambiental puede reducir ciertos riesgos de plagas, pero exige higiene y vigilancia. Son principalmente las hojas las que captan dióxido de carbono para la fotosíntesis.

La técnica permite gestionar el entorno de raíces y hojas. No proporciona automáticamente un «acceso del 100 % al CO₂» ni un intervalo universal de 450–780 ppm. Las reducciones de agua del 70 % frente a hidroponía corresponden a comparaciones concretas, no a una garantía general.

Los soportes de tela o espuma sujetan las plantas en las aberturas de la cámara. No todos estos materiales son biodegradables. La solución se pulveriza o atomiza sobre las raíces con intervalos adaptados al equipo.

Innovaciones en el Espacio de la Aeroponía

El papel de la tecnología en la Aeroponía es evidente en todas las fases de su ciclo de vida, incluida la moderación precisa de factores ambientales como la conservación del agua, la optimización del espacio y el control de plagas y enfermedades. 

La tecnología puede examinarse en cuatro áreas:

Sensores de Monitoreo Ambiental

Estos sensores monitorean una gran cantidad de factores ambientales en tiempo real, incluidos temperatura, humedad y niveles de nutrientes. Permiten a los agricultores tomar decisiones informadas sobre cómo mejorar su proceso. Además, estas soluciones vienen con opciones de integración de sistemas de control automatizado para ajustarse a condiciones ambientales cambiantes.

Uso de IA, IoT y Datos

Estas soluciones, a menudo mencionadas juntas como Industria 4.0, ayudan a optimizar la eficacia de múltiples maneras. Pueden automatizar tareas repetitivas, detectar enfermedades de plantas temprano, sugerir medidas preventivas adecuadas y analizar grandes volúmenes de datos cruciales para el crecimiento de las plantas. 

Tecnología para Mejorar los Dispensadores

Las tecnologías relacionadas con los dispensadores juegan un papel fundamental para que la aeroponía tenga éxito. La función de los dispensadores en la aeroponía es entregar nutrientes y agua a las plantas. Estos dispensadores incluyen atomizadores, rociadores, nebulizadores, dispersión ultrasónica, bombas de agua y bombas centrífugas. 

La selección y el ajuste de los equipos ayudan a controlar las dosis. La automatización puede reducir trabajo y recursos, pero requiere mantenimiento y supervisión.

Técnicas de Energía Renovable

La energía solar y eólica pueden emplearse directamente o mediante redes y almacenamiento. El coste y las emisiones dependen de la mezcla eléctrica, la continuidad del suministro y la demanda de la instalación; las renovables no garantizan rentabilidad en todos los casos.

En un escenario ideal, todas estas intervenciones tecnológicas deberían contribuir óptimamente a hacer de la aeroponía una opción agrícola eficiente. 

La viabilidad de una inversión depende de la escala, los costes de electricidad y trabajo, los cultivos y el mercado.

En este contexto, también debemos recordar que se necesitaron muchos años de investigación y varios ensayos y errores en el frente aplicado para llegar a donde estamos hoy.

La Línea de Tiempo de la Evolución de la Aeroponía

La historia de la aeroponía se remonta a investigaciones del siglo XX. El término suele asociarse con F. W. Went y 1957; posteriormente, R. J. Stoner y sus empresas contribuyeron a su comercialización.

Stoner comercializó Genesis Rooting System y colaboró con investigadores en cultivo sin suelo. Otro ejemplo es Dewey Mister, cuyo inventor es Dewey Davison. La patente estadounidense US10492387B1 tiene prioridad de 2013 y fue concedida en 2019, no en 2013.

Desde entonces, nuevas invenciones, innovaciones y conceptos tecnológicos han ayudado a que la aeroponía crezca año tras año para alcanzar su potencial. 

Empresas Transformadoras en el Campo de la Aeroponía

 1. Aerofarms

AeroFarms trabaja en cultivo controlado desde 2004 y combina ciencia vegetal, datos y soportes de cultivo.

La empresa declara hasta un 95 % menos de agua frente al cultivo en campo y producción sin pesticidas. Son afirmaciones sobre sus propios sistemas, no resultados universales de la aeroponía.

Su desarrollo tecnológico combina horticultura, genética, ingeniería, seguridad alimentaria, ciencia de datos y nutrición.

La documentación de la época señalaba ensayos con más de 550 variedades, entre ellas hortalizas de hoja, bayas y tomates. No significa que todas se produjeran comercialmente a la misma escala.

La empresa está vinculada a David Rosenberg, Ed Harwood, Marc Oshima y Newark, Nueva Jersey. El 18 de septiembre de 2023 anunció su salida del proceso de reestructuración del Capítulo 11 mediante una operación con sus inversores existentes, encabezada por Grosvenor Food & AgTech y con participación de Doha Venture Capital. El importe no se divulgó; no acredita una nueva ronda de más de 70 millones de dólares el 28 de septiembre ni financiación permanente.

2. LettUs Grow

LettUs Grow desarrolla tecnología aeropónica para agricultura en ambientes controlados. Sus Aeroponic Rolling Benches son mesas móviles de cultivo que pueden integrarse en invernaderos comerciales e instalaciones interiores.

Utiliza ultrasonidos para producir una niebla nutritiva fina sin boquillas de alta presión. Es aeroponía, no acuaponía con cría de peces.

Las mesas tienen un diseño modular y ampliable. Su compatibilidad depende de la disposición de la instalación y de los cultivos.

La presentación de 2023 afirmaba un posible aumento de rendimiento de hasta el 20 % frente a hidroponía. Es una afirmación de la empresa condicionada por el cultivo y las condiciones de comparación.

Ben Crowther, Charlie Guy y Jack Farmer fundaron LettUs Grow, con sede en Bristol, Reino Unido. El artículo original citaba una financiación de 2,5 millones de libras en marzo de 2023; es una cifra comunicada entonces, no su última ronda ni su financiación total actuales.

3. Barton Breeze

Barton Breeze figuraba en las presentaciones de la época con más de 800.000 pies cuadrados de instalaciones automatizadas en India, más de 60 variedades y una producción anual superior a 1,45 millones de kg. Son cifras empresariales comunicadas, no una verificación independiente del rendimiento de cada instalación.

Un artículo del Foro Económico Mundial del 22 de marzo de 2022 recogía la descripción de la empresa de casi 10 hectáreas, 3.250 toneladas y más de 65 variedades. Se refería a actividades hidropónicas y aeropónicas en otro momento, no a una certificación de producción del Foro.

El artículo original mencionaba una financiación inicial de 66 millones de rupias indias en febrero de 2023. Barton Breeze tiene su sede en Gurugram, Haryana, y la sociedad relacionada opera desde 2018.

4. Aeroponics Saffron Farming

En Gandhinagar, Gujarat, una empresa emergente ensayó el cultivo aeropónico de azafrán en interiores controlados. Se gestionan las condiciones de un cultivo asociado a climas frescos; no implica cultivarlo sin control climático al aire libre en un entorno caluroso y seco.

El artículo original situaba la fundación por Sahil Ninama y Mayank Dabhi en diciembre de 2021. La documentación universitaria confirma el apoyo de Swarrnim Incubation Center, de Swarrnim Startup & Innovation University.

Los fundadores afirmaban lograr cuatro ciclos anuales, con una cuarta parte del coste convencional y sin perder calidad. Son afirmaciones de un ensayo concreto, no resultados generales demostrados ni prueba de que el mismo bulbo florezca cuatro veces al año.

El Escenario Comercial de la Aeroponía: Un Contexto Global

Un artículo del Foro Económico Mundial de 2022 presentaba tanto la posibilidad de complementar la agricultura convencional en zonas con escasez de agua como la dependencia eléctrica de las bombas.

En su ejemplo de Jordania, la agricultura utilizaba el 52 % del suministro de agua. También citaba una encuesta de 114 empresas emergentes aeropónicas de América, Europa, Oriente Medio e India. Son datos de aquella época.

Aeroponía: Oportunidades y Desafíos

Los elementos básicos incluyen soportes vegetales, cámara radicular, depósito de nutrientes y sistema de suministro. Las hojas necesitan luz natural o artificial. Las instalaciones comerciales también requieren control ambiental, vigilancia y electricidad fiable.

La recirculación de solución nutritiva en aeroponía ayuda a ahorrar agua, pero no elimina las pérdidas ni la reposición. Las bombas, la climatización y la iluminación artificial necesaria consumen electricidad.

Para que la Aeroponía prospere realmente, la capacitación y educación de los agricultores es indispensable. El agricultor necesita una actualización continua de habilidades para mantenerse al día con un campo que prospera con la innovación y la llegada de nuevas tecnologías. Una de las áreas donde la capacitación es esencial es cómo mantener el sistema limpio.

El éxito requiere controlar varios factores. La interrupción de la pulverización, el deterioro del agua o una higiene deficiente pueden poner en peligro el cultivo.

Las hojas necesitan luz y ventilación adecuadas; las raíces, pulverización controlada y oxígeno.

Las dos zonas principales son el sistema radicular y la parte aérea con hojas. La aeroponía está relacionada con la hidroponía, pero no exige una instalación hidropónica separada. La alimentación o el riego de respaldo pueden evitar que las raíces se sequen si falla el equipo.

Algunos sistemas de alta presión utilizan bombas de diafragma de unos 80 psi o más para producir gotas finas. El intervalo de 20–50 de estas descripciones se expresa en micrómetros (μm), no en milímetros. La presión y el tamaño de gota deben ajustarse al equipo y al cultivo.

La formación de los cultivadores debe conectar la fisiología vegetal con el ajuste, la limpieza, el mantenimiento y la respuesta a fallos de los equipos.

Aeroponía: Qué depara el Futuro

La demanda alimentaria depende de la población y la dieta. La proyección de la ONU de 2022 estimaba unos 10.400 millones de habitantes desde la década de 2080 hasta 2100. La revisión de 2024 sitúa el máximo en unos 10.300 millones y la población de 2100 en unos 10.200 millones. Son proyecciones, no resultados ciertos.

La tierra cultivable y el agua dulce disponible tienen límites. La agricultura representa aproximadamente el 70 % de las extracciones mundiales de agua dulce, no del agua total del planeta. El ciclo hidrológico renueva el agua, pero su cantidad y calidad locales son limitadas. Las antiguas previsiones de estrés hídrico para 2025 no son mediciones actuales.

El artículo del Foro de 2022 recogía la afirmación de AeroFarms de que determinadas instalaciones requieren solo el 1 % de la tierra de ciertos cultivos convencionales. También citaba hasta 390 veces más productividad por superficie y hasta 26 cosechas anuales. Estas cifras dependen de instalaciones en varios niveles, cultivos y comparadores concretos; no son prestaciones comunes a toda la aeroponía.

La ampliación requiere producción fiable, viabilidad económica y demanda. La aeroponía puede complementar la agricultura convencional para determinados cultivos, pero no sustituye automáticamente toda la producción alimentaria.

Las innovaciones amplían sus posibles usos. Su utilidad debe evaluarse por cultivo e instalación, considerando conjuntamente agua, tierra, electricidad y costes.

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