Tecnología robótica para medir el crecimiento de las plantas
La forma diferente en que crecen las plantas en el primer invernadero solar del mundo es el tema de un nuevo proyecto de investigación de la Universidad de Murdoch que desplegará tecnología robótica autónoma hecha a medida.
El sector de la horticultura en invernadero tiene un valor de más de 30.000 millones de dólares al año y permite a los agricultores ampliar las temporadas de cultivo y los ciclos anuales de crecimiento. El sector desempeñará un papel cada vez más importante en la producción sostenible de alimentos para una población mundial que se prevé que alcance los 9.500 millones de personas en 2050.
El Dr. Hai Wang, de la Universidad de Murdoch, construirá robots a medida para supervisar en tiempo real el crecimiento de las plantas en los invernaderos.
Murdoch University
A principios de este año se inauguró en el campus de Murdoch un invernadero solar desarrollado por la empresa de materiales de construcción inteligentes ClearVue Technologies, con sede en Washington.
Está equipado con paneles de vidrio solar fotovoltaico transparente que dejan pasar la luz solar visible y utilizan la luz invisible para generar electricidad. Los paneles fotovoltaicos generan energía para hacer funcionar el sistema de aire acondicionado del invernadero, la iluminación, los ventiladores, las rejillas, las persianas y el sistema de reticulación para proporcionar un entorno de cultivo óptimo.
Entender cómo crecen las plantas de forma diferente en el invernadero ClearVue ha resultado ser muy laborioso, ya que el personal ha tenido que supervisar y registrar periódicamente los índices y la velocidad de germinación, la altura de las plantas, el número de hojas, el tiempo de floración y el color y el rendimiento de los frutos.
El Dr. Hai Wang, profesor titular de ingeniería eléctrica, robótica y mecatrónica del Instituto Harry Butler, ha conseguido una subvención de investigación e innovación para construir robots autónomos inteligentes a medida que realicen un seguimiento de los cultivos en tiempo real.
"Estos robots estarán equipados con cámaras y sensores de alta resolución y trabajarán día y noche registrando información sobre las características fisiológicas de los cultivos y los entornos de cultivo", explicó el Dr. Wang.
"Tendrán una base móvil y podrán desplazarse por la sala de forma autónoma mediante modernas técnicas de control avanzado y navegación basada en inteligencia artificial. Las cámaras tomarán continuamente imágenes de los cultivos cada cierto tiempo, mientras que los sensores medirán la humedad, la temperatura y otros cambios en el entorno.
"Tendrán la capacidad de recopilar datos sobre la forma en que crecen las plantas, así como información valiosa como el contenido de clorofila, el tiempo de floración, el tiempo de cosecha, la biomasa fresca, la tasa de entrada de CO2 y salida de H20 de las hojas, y la salud de las hojas".
El profesor Chengdao Li, uno de los mejores investigadores del mundo en genética de cultivos, supervisa el recinto de invernaderos de Murdoch y también quiere que el proyecto de investigación compare las tasas de crecimiento entre el invernadero ClearVue y un invernadero estándar que se encuentra al lado.
"Esta instalación de invernaderos solares es una novedad mundial. Todo es nuevo y hay muchas cosas que no sabemos sobre el impacto del crecimiento de las plantas en esta instalación", dijo el profesor Li.
"Anecdóticamente, podemos ver que en comparación con un invernadero estándar, algunos cultivos crecen más rápido en el invernadero ClearVue y otros crecen más lentamente. Tenemos que entender por qué, obtener los datos y, en el futuro, poder construir invernaderos solares a medida que ofrezcan unas condiciones de crecimiento absolutamente óptimas para los distintos cultivos."
El investigador asociado Hao Luo dijo que, como parte del proyecto de investigación, los invernaderos ClearVue y los estándar se montarían de forma idéntica y se supervisarían durante seis meses.
"La posición y la rotación de los bancos, la cantidad de tierra, agua y fertilizante utilizados, y la temperatura serán exactamente las mismas", dijo. "Los robots harán exactamente el mismo trabajo en el mismo momento".
El Dr. Wang dijo que el proyecto era un ejemplo de gran colaboración entre dos institutos de investigación de Murdoch: Harry Butler y Food Futures.
Una vez que observemos las diferencias entre el invernadero solar y el estándar, podremos optimizar nuestro sistema de robots y maximizar la productividad en el invernadero solar.
"Nos gustaría llevar nuestra investigación teórica a la práctica y éste es un campo muy prometedor. También creemos que la técnica podría extenderse a muchos otros sectores, como la vigilancia del ganado en tiempo real, el control de incendios forestales, la inspección minera y la agricultura autónoma".
La investigación del Dr. Wang es uno de los 21 proyectos financiados a través de las becas de investigación e innovación para los investigadores de Murdoch que inician su carrera, con un total de 302.000 dólares asignados.
Al anunciar las becas, el vicerrector interino de Investigación e Innovación, el profesor Peter Davies, dijo que el nivel de las solicitudes era muy alto.
"Todos los solicitantes seleccionados presentaron proyectos que, en nuestra opinión, podrían convertirse en programas de investigación completos con el tiempo; sólo necesitaban un impulso y eso es lo que este programa de financiación pretende proporcionar", dijo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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