En un esfuerzo por mejorar la eficiencia de los invernaderos y prolongar la temporada de cultivo en regiones con menos horas de sol, como el Reino Unido, investigadores de las universidades de Bath y Cambridge, en colaboración con Lambda Agri, han desarrollado un recubrimiento en spray para el vidrio de los invernaderos que optimiza la longitud de onda de la luz, potenciando así el crecimiento y el rendimiento de las plantas.
El potencial del recubrimiento es realmente prometedor, pudiendo extender las temporadas de cultivo en países con menor insolación, como el Reino Unido, aumentando así la producción local de frutas y verduras y reduciendo la dependencia de las importaciones.
Un recubrimiento único
La fotosíntesis, proceso vital mediante el cual las plantas convierten la luz solar en energía química, es más eficiente bajo la luz roja. El nuevo recubrimiento desarrollado actúa como una barniz que se aplica sobre el vidrio existente de los invernaderos. Este recubrimiento absorbe la luz azul del sol y la convierte en luz roja, incrementando así la proporción de luz que pueden utilizar las plantas, lo que se traduce en un aumento del rendimiento de los cultivos.
“Nuestro recubrimiento contiene moléculas que absorben la luz UV del sol, convirtiendo alrededor del 80-90% de ella en luz roja, haciendo que la fotosíntesis sea más eficiente, lo que significa que podemos crecer más con menos luz”, explica la profesora Petra Cameron, del Instituto de Sostenibilidad y Cambio Climático (ISCC) de la Universidad de Bath.
A diferencia de tecnologías similares desarrolladas en los Estados Unidos, que utilizan materiales de tierras raras como el indio —caros y difíciles de reciclar—, el equipo de Bath y Cambridge ha optado por un material más abundante y económico, que aún está pendiente de patente. Se trata de un material de reducción de marcha luminescente basado en polioxotitanatos moleculares que contienen Eu3+. Además, el compuesto se puede producir mediante un reactor químico de flujo, lo que acelera el proceso de fabricación y facilita la escalabilidad del proyecto.
Resultados obtenidos en pruebas de campo
Utilizando la pintura optimizada a base de acrilato, se llevaron a cabo pruebas de crecimiento de plantas entre junio y julio de 2023. En concreto, se utilizaron ocho invernaderos domésticos de 1,3 m de ancho x 2,6 m de largo (cuatro recubiertos con material activo, cuatro sin recubrimiento) para cultivar plantas de albahaca y fresa, cultivos típicamente cultivados bajo protección.
Las pruebas de campo han demostrado que el recubrimiento puede aumentar el rendimiento de los cultivos significativamente; por ejemplo, se observó un aumento del 9% en el rendimiento del cultivo de albahaca. “En los ensayos de campo hemos visto un aumento del 9% en el rendimiento de los cultivos de albahaca en invernaderos del Reino Unido. Incluso hay alguna evidencia que sugiere que mejora el sabor al aumentar el contenido de azúcar en la fruta”, expone Cameron.
Además de modificar la longitud de onda de la luz que entra en el invernadero, el recubrimiento dispersa la luz, lo que también contribuye al aumento del rendimiento. “De hecho, dada la reducción medida del PAR dentro de los invernaderos recubiertos, esta mejora es muy probablemente causada por el aumento de la luz dispersa o la reducción de las temperaturas subóptimas a través del sombreado, en lugar del efecto de cambio descendente del material activo. Para cuantificar el efecto de la pintura acrílica por sí sola en el crecimiento de las plantas es necesario realizar más ensayos”, detallan los investigadores en el Paper.
De todas formas, los investigadores están optimistas sobre el impacto que esta tecnología podría tener en la disponibilidad y el coste de frutas y vegetales en el Reino Unido y otros países del norte de Europa, donde las condiciones climáticas no son las ideales para la agricultura extensiva. El equipo ha presentado una patente para la tecnología y ha publicado su investigación en la revista Advanced Materials Technologies. Esperan hacer que la tecnología esté disponible comercialmente para los productores en unos años.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202400977
Imagen de portada: Freepik
