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La turba de coco, utilizada en la agricultura, se convertirá en materia prima que sustituirá a los pellets de madera.

El año 2022 puede ser recordado como el año de la crisis energética mundial y el año de los pellets.

Como probablemente sepas, los pellets de madera se han convertido en un recurso escaso y caro.

Las estufas de pellets se han vendido masivamente en los últimos años. Como la demanda de pellets ha sido más fuerte que la oferta, los precios han aumentado. Estos aumentos animan a los fabricantes a buscar alternativas a los pellets de madera, como los de cáñamo o lino, para los próximos años. En Corea del Sur, la turba de coco podría convertirse ahora en materia prima para futuros pellets.

¿Por qué la turba de coco?
Los pellets de madera son biocombustibles fabricados a partir de biomasa, o residuos orgánicos comprimidos.

La biomasa puede ser residuos de madera, como virutas o serrín, en los que se inyecta un aglutinante universal para formar el pellet.

Los residuos de madera son una materia prima disponible, pero, como sabemos, también escasean.

En Corea del Sur, los productores de pimentón utilizan turba de coco. Esta turba será explotada próximamente por la empresa Jinenertech, en asociación con una empresa estatal de generación de energía. El objetivo es reutilizar los residuos de los cultivos de pimiento para fabricar un nuevo pellet más asequible.

¿Qué es la turba de coco?
Se obtiene de la cáscara que rodea al coco. En los cultivos de pimentón, se utiliza como sustrato y abono natural del suelo.

La decisión de Corea del Sur de utilizar turba de coco para fabricar pellets tiene como principal objetivo reducir sus importaciones de pellets de madera, gracias a una materia prima ampliamente disponible a nivel local. Tres grandes empresas coreanas utilizarán pellets de turba de coco a partir de 2025, como forma de avanzar hacia la independencia energética del país.

Más información: Jinenertech.co.kr

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Es un equilibrio sin fin: ¿cuándo se puede aprovechar la energía del sol y cuándo proteger los cultivos del exceso de luz solar? Los agricultores de Arabia Saudí hacen ambas cosas. En su pantalla retráctil se instalan paneles solares plegables. Gracias a la recién estrenada tecnología fotovoltaica flexible, la luz solar bloqueada se convierte en electricidad. El desarrollador Mirai Solar ofrece la pantalla como sustituto de las pantallas de sombra convencionales.

Plegable, flexible y modular
La pantalla Mirai Screen ha sido desarrollada por Mirai Solar, una empresa emergente de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología de Arabia Saudí. Su tecnología patentada (un panel solar plegable, flexible y modular) se desarrolló específicamente para invernaderos. Una característica distintiva de la pantalla fotovoltaica Mirai es que es retráctil, similar a una pantalla de sombra convencional, gracias a su diseño ligero y plegable. Mirai Solar ha recibido recientemente el premio Solar Prize del Departamento de Energía de EE. UU. y tiene previsto lanzar la Mirai Screen en el cuarto trimestre de 2023.

Su director general, Michael Salvador, señala que la pantalla fotovoltaica para sombra se basa en tecnología fotovoltaica de última generación. «Mirai Screen es una pantalla solar fotovoltaica con sombra y potencia de salida variables. Una fracción de la luz se absorbe en el módulo, generando electricidad, mientras que el resto se transmite. De este modo, mitiga el problema del aumento del coste operativo de la agricultura en ambiente controlado (CEA) asociado al rápido incremento de los precios de la electricidad».

Instalaciones piloto
Mirai Solar ha puesto en marcha varias instalaciones piloto en Arabia Saudí, entre ellas las de Estidamah, Al-Rasheed y Red Sea Farms, demostrando que sus pantallas fotovoltaicas pueden cubrir hasta el 90% del consumo energético de un invernadero de tecnología media sin afectar al rendimiento de los cultivos. «La generación de electricidad depende principalmente del nivel de sombra de la zona fotovoltaica de la pantalla, que puede adaptarse a las necesidades del cultivo en cuestión», afirma Michael. La empresa está preparando una instalación en California para principios de 2023.

Sustitución inmediata
Mirai Solar ofrece la Mirai Screen como sustituto de las pantallas de sombra convencionales. Las pantallas son totalmente compatibles con los sistemas estándar de retracción motorizada. Por tanto, pueden instalarse en invernaderos ya existentes o integrarse en la construcción de nuevos invernaderos. La parte mecánica del sistema es una versión modificada del sistema retráctil HS2, una solución de eficacia probada desarrollada por Novavert, empresa especializada en soluciones de sombreado. Por decirlo de forma un poco provocativa, buscábamos una solución que pudiera hacer algo más que crear sombra», explica Niclas Heescher, de Novavert. «A diferencia de las soluciones convencionales de sombreado pasivo, Mirai Screen aprovecha la luz solar bloqueada y la convierte en electricidad útil».

«El sistema también funciona perfectamente como pantalla lateral desplegable. Especialmente en invierno en nuestra latitud, la luz solar se capta mejor con una pantalla vertical. Hemos estado probando esta configuración en el exterior durante medio año con más de 25.000 ciclos».

Apoyar las necesidades energéticas
La electricidad se introduce en el cuadro de distribución eléctrica local para cubrir las necesidades energéticas del invernadero. Michael: «A diferencia de las soluciones agrivoltaicas convencionales, no hay impacto visual en el paisaje dado que las pantallas son parte integral de la envolvente del invernadero». Niclas añade que no es necesario cubrir el terreno con módulos fotovoltaicos si podemos convertir más invernaderos como este. «Se pueden realizar diferentes porcentajes de sombra y, a diferencia de las tecnologías fotovoltaicas emergentes, este sistema se basa en una tecnología de silicio potente y duradera».

«La necesidad de sombra en CEA representa una enorme oportunidad para generar energía renovable barata y descarbonizar así el sector de la agricultura de invernadero», concluye Michael. «Nuestra misión principal es hacer posible una agricultura sostenible a gran escala e inducir el ahorro de agua dulce, potenciando instalaciones de producción de alimentos de energía neta cero con costes operativos inferiores a las alternativas actuales, incluso en zonas áridas. Por eso las pantallas están diseñadas para su despliegue en CEA a fin de permitir el cultivo durante todo el año con un ahorro significativo de agua en comparación con la agricultura en campo abierto».

Fuente:

www.miraisolar.com
www.novavert.com

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Algunas de las formas más innovadoras de mejorar las prácticas agrícolas están relacionadas con la tecnología y la energía nuclear en la agricultura. El empleo de isótopos o técnicas de radiación en la agricultura puede controlar las plagas y enfermedades, aumentar la producción de los cultivos, proteger los recursos de tierras y aguas y garantizar la inocuidad de los alimentos.

 La FAO y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) han venido ampliando sus conocimientos y potenciando la capacidad en este ámbito durante más de 50 años y, recientemente, han reforzado esta asociación creando el Centro Conjunto FAO/OIEA (Técnicas Nucleares en la Alimentación y la Agricultura).

A continuación se señalan cinco ejemplos de cómo la FAO y el OIEA están mejorando la agricultura y la seguridad alimentaria:

1. Sanidad animal

Las tecnologías nucleares han supuesto una gran diferencia en la detección, el control y la prevención de enfermedades animales y zoonóticas transfronterizas.

En Belice, los funcionarios veterinarios solían enviar muestras a laboratorios extranjeros para detectar brotes de enfermedades. Sin embargo, la Autoridad de Sanidad Agrícola de Belice se asoció con el Centro Conjunto FAO/OIEA para establecer su propio laboratorio de diagnóstico molecular de enfermedades animales.

Con el equipo y la capacitación adecuados; los técnicos de laboratorio realizaban pruebas de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real, una técnica nuclear molecular, para detectar enfermedades rápidamente.

Con estos diagnósticos rápidos y precisos; informaban a los trabajadores sobre el terreno para que pudieran adoptar las medidas oportunas para controlar con prontitud la enfermedad.

Actualmente, las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa se utilizan de forma generalizada para detectar enfermedades animales en menos de un día. Debido a esta competencia, las autoridades sanitarias de Belice pidieron recientemente a este laboratorio que les ayudara a realizar pruebas de reacción en cadena de la polimerasa para la enfermedad por coronavirus (COVID-19) en humanos; un buen ejemplo de que ocuparse de las amenazas a la sanidad animal también puede contribuir a mejorar la salud de las personas.

Esto forma parte del enfoque “Una salud” de la FAO, que reconoce que la salud de los animales, las personas, las plantas y el medio ambiente están interrelacionadas y que las soluciones pueden ser transversales.

la energía nuclear en la agricultura

2. Mejora de la gestión del suelo y el agua

Aunque sea difícil de imaginar, los residuos nucleares generados en el pasado están ayudando a los científicos. En lo que respecta a la medición y la evaluación de la erosión del suelo, los nucleidos radiactivos que se generan a raíz de actividades nucleares pueden ayudar a los científicos a determinar el estado de salud y la velocidad de la erosión de los suelos.

Esta técnica se aplicó al cultivo de soja, que en el pasado se había considerado un cultivo secundario en Benin. Los científicos de la Universidad de Abomey-Calavi y el Instituto Nacional de Agronomía de Benin, trabajando con el Centro Conjunto FAO/OIEA, introdujeron un isótopo nuclear en el suelo para medir la calidad del mismo y hacer el seguimiento.

Determinaron las bacterias específicas necesarias para mejorar las condiciones del suelo para el cultivo de soja en Benin y recomendaron que se añadiera al suelo un fertilizante marcado con isótopos estables de nitrógeno-15 y que se hiciera un seguimiento de la absorción del fertilizante y la salud del suelo.

De esta forma; se puede determinar la eficiencia con que los cultivos utilizan el biofertilizante y la cantidad de nitrógeno que capturan de la atmósfera; y ajustar la cantidad necesaria de fertilizante. Los agricultores de Benin vieron aumentar la producción de soja de 57 000 toneladas en 2009 a 220 000 toneladas en 2019.

la energía nuclear en la agricultura

3. La gestión de plagas de insectos

La técnica del insecto estéril, derivada de la tecnología nuclear; es un método respetuoso con el medio ambiente que se emplea para gestionar las plagas de insectos. Consiste en criar grandes cantidades de insectos, esterilizarlos con radiaciones ionizantes y liberarlos en zonas infestadas por plagas.

La técnica reduce la reproducción y elimina o erradica las plagas de insectos establecidas. Asimismo, puede evitar la proliferación de especies invasivas y es mucho más inocua para el medio ambiente y la salud de las personas que aplicar insecticidas convencionales.

El Ecuador utilizó la técnica del insecto estéril para erradicar la mosca de la fruta, una de las plagas agrícolas más dañinas del mundo, de las zonas de cultivo de tres especies de frutas. Con objeto de exportar estos productos, los productores deben demostrar que esta mosca no está presente en sus explotaciones.

Cada semana, con el apoyo del Centro Conjunto FAO/OIEA, el Ecuador importa tres millones de moscas de la fruta estériles y las libera en zonas seleccionadas para que se apareen con las hembras silvestres. Con esta técnica de gran eficacia, el Ecuador ha seguido exportando estas especies de frutas a los Estados Unidos de América; por un valor que solo en 2019 fue de 22 millones de USD.

4. Inocuidad y control de los alimentos

Las técnicas nucleares pueden mejorar el control de la inocuidad y la calidad de los alimentos gracias a la detección o eliminación de residuos y contaminantes nocivos presentes en los productos alimentarios.

La radiación ionizante aplicada a los alimentos, por ejemplo, puede matar los microbios potencialmente dañinos y evitar así enfermedades transmitidas por alimentos. La irradiación de alimentos también impide la propagación de plagas de insectos y se emplea para garantizar el comercio de frutas y hortalizas a través de las fronteras que exigen una ; una aplicación comercial en rápido crecimiento.

Con el apoyo de la FAO y la OIEA, un grupo de expertos en Viet Nam empezó a estudiar la irradiación de alimentos a finales de la década de 1990; actualmente, el país acoge 11 centros dedicados a este fin. La radiación gamma es más más utilizada y permite tratar alrededor de una tonelada de fruta por hora. El año pasado; en Viet Nam se irradiaron 200 toneladas de media de frutas frescas a la semana para la exportación utilizando rayos gamma y rayos X.

la energía nuclear en la agricultura

5. Fitomejoramiento y fitogenética

La tecnología nuclear empleada en el mejoramiento de cultivos puede ayudar a obtener variedades de cultivos mejoradas que se adapten mejor al cambio climático y ayuden a los países vulnerables a garantizar su seguridad alimentaria y nutricional.

Las semillas se pueden irradiar con rayos gamma, rayos X y haces de iones o electrones para inducir cambios genéticos. Este aumento de diversidad permite elegir entre un mayor número de técnicas de mejoramiento. Las variedades de cultivos resultantes pueden tener mejor rendimiento y calidad; mayor tolerancia a la sequía, el calor o las inundaciones; mejor resistencia a las plagas y enfermedades, o ciclos de crecimiento más cortos.

Aplicación en Sudán

En el Sudán, el Corporación de Investigación Agrícola del país, respaldada por el Centro Conjunto FAO/OIEA, obtuvo una variedad de maní resistente a la sequía. Este maní puede crecer con tan solo 250 milímetros de lluvia al año, a diferencia de las variedades tradicionales, que necesitan 350 milímetros.

Su rendimiento es un 27 % superior al de las variedades tradicionales; lo que allana el camino para que el Sudán vuelva a ser el principal productor de maní; y pueda mejorar la seguridad alimentaria en el país y ayudar a la economía.

Las tecnologías innovadoras elaboradas y aplicadas a través del Centro Conjunto FAO/OIEA están conllevando una nutrición, una producción, un medio ambiente y una vida mejores. Las tecnologías nucleares tienen muchas probabilidades de ayudarnos a hacer frente a los desafíos mundiales presentes y futuros.

Fuente: fao.org

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Los científicos han desarrollado la fotosíntesis artificial como medio para producir alimentos sin necesidad de la fotosíntesis orgánica.

 Fotosíntesis artificialFotosíntesis artificial

 

El proceso convierte el agua, la energía y el dióxido de carbono en acetato a lo largo de dos pasos electrocatalíticos.

Después, en la oscuridad, los organismos que producen alimentos utilizan el acetato. La conversión de la luz solar en alimento podría ser hasta 18 veces más eficiente con el sistema híbrido orgánico-inorgánico.

Durante millones de años, la fotosíntesis se ha desarrollado en las plantas para convertir el agua, el dióxido de carbono y la energía solar en biomasa vegetal y en los alimentos que consumen los humanos.

Sin embargo, este mecanismo es increíblemente ineficiente, ya que sólo el 1% de la energía de la luz solar llega realmente a la planta.

Al adoptar la fotosíntesis artificial, los investigadores de las universidades de Delaware y Riverside han descubierto un medio para producir alimentos sin el requisito de la fotosíntesis biológica.

Proceso electrocatalítico

 

El estudio utilizó un proceso electrocatalítico de dos pasos para transformar el CO2, la energía y el agua en acetato, que es la forma química del ingrediente principal del vinagre.

Luego, en la oscuridad, los organismos que producen alimentos utilizan el acetato. Este sistema híbrido orgánico-inorgánico podría mejorar la eficiencia de la conversión de la luz solar en alimentos, hasta 18 veces más eficiente para algunos cultivos, cuando se combina con paneles solares para crear la electricidad que alimenta la electrocatálisis.

Con nuestro enfoque esperábamos descubrir un medio novedoso de fabricar alimentos que pudiera romper las restricciones impuestas por la fotosíntesis biológica, Robert Jinkerson, profesor adjunto de Ingeniería Química y Medioambiental de la Universidad de California en Riverside.

La salida del electrolizador se ajustó para ayudar al crecimiento de los organismos productores de alimentos con el fin de unir todas las partes del sistema.

 Fotosíntesis artificial

Electrolizadores

 

Los electrolizadores son máquinas que utilizan la electricidad para transformar sustancias químicas y productos inutilizables, como el CO2, en recursos básicos. Las mayores cantidades de acetato generadas en un electrolizador hasta la fecha se consiguieron aumentando la cantidad de acetato producido y reduciendo la cantidad de sal utilizada.

Fuimos capaces de obtener una alta selectividad hacia el acetato que no se puede alcanzar con las vías tradicionales de electrólisis de CO2 utilizando un montaje de electrólisis de CO2 en tándem de última generación construido en nuestro laboratorio, Feng Jiao, Universidad de Delaware.

Los experimentos revelaron que una variedad de especies productoras de alimentos, incluidas las algas verdes, la levadura y el micelio de hongos que produce setas, pueden cultivarse en la oscuridad directamente en la salida del electrolizador rica en acetato.

Con este método, la producción de algas es unas cuatro veces más eficiente desde el punto de vista energético que su cultivo por fotosíntesis. Cuando se utiliza el azúcar del maíz en lugar de los métodos de cultivo tradicionales, la producción de levadura es unas 18 veces más eficiente desde el punto de vista energético.

 Fotosíntesis artificial

Fotosíntesis biológica

Sin ninguna ayuda de la fotosíntesis biológica, hemos sido capaces de desarrollar criaturas que producen alimentos. Estas criaturas suelen crecer con azúcares vegetales o ingredientes derivados del petróleo, que son subproductos de la fotosíntesis biológica que se produjo hace millones de años.

En comparación con la producción de alimentos que depende de la fotosíntesis biológica, esta técnica es una forma más eficaz de convertir la energía solar en alimentos, Elizabeth Hann, estudiante de doctorado del laboratorio Jinkerson.

También se estudió si esta técnica podría utilizarse para cultivar. Cuando se cultivaron en la oscuridad, el caupí, el tomate, el tabaco, el arroz; la colza y el guisante verde fueron capaces de utilizar el carbono del acetato.

Descubrimos que diversos cultivos eran capaces de convertir el acetato que les dábamos en los componentes moleculares esenciales que un organismo necesita para desarrollarse y prosperar. Ahora estamos trabajando en técnicas de cultivo e ingeniería que podrían permitirnos cultivar con acetato como fuente de energía adicional para aumentar el rendimiento agrícola, Marcus Harland-Dunaway, estudiante de doctorado en el laboratorio Jinkerson.

Producción de alimentos con fotosíntesis artificial

 

La fotosíntesis artificial permite cultivar alimentos en las condiciones más complicadas; que ha traído el cambio climático humano al liberar a la agricultura de su total dependencia de la luz.

Si los cultivos para las personas y los animales crecieran en condiciones reguladas y menos intensivas en recursos, la sequía; las inundaciones y la menor disponibilidad de tierras serían un peligro menor para la seguridad alimentaria mundial.

Además, se podrían cultivar en zonas urbanas y otras regiones que ahora no son aptas para la agricultura; e incluso alimentar a los futuros viajeros espaciales.

El uso de técnicas de fotosíntesis artificial podría suponer un cambio de paradigma en la forma de alimentar a la población. A medida que la producción de alimentos sea más eficiente, se necesitará menos tierra, lo que reducirá el efecto medioambiental de la agricultura.

Además, la mejora de la eficiencia energética podría ayudar a alimentar a más miembros de la tripulación; al tiempo que se utilizan menos recursos para la agricultura en zonas no tradicionales, como el espacio, Robert Jinkerson.

Este método de producción de alimentos se presentó al Deep Space Food Challenge de la NASA y ganó la fase I.

Fuente: ecoinventos

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