El control de heladas con energía geotérmica que permitió cosechar melones bajo túnel un mes antes

Con el apoyo de la Fundación para la Innovación Agraria (FIA) la empresa GECO Enterprises y su equipo de profesionales chilenos y extranjeros, llevó a cabo desde abril del año 2017, entre las comunas de Pichidegua y San Fernando, el proyecto, “Geochilly: Prototipo de un sistema geotérmico de baja entalpía para el control de heladas en melones y cerezos”.
Las heladas representan para nuestro país y región un importante problema que se ha ido acentuando producto del cambio climático transformándose en un evento frecuente, cada uno a dos años y que en diferente magnitud afectan la producción hortofrutícola, con el consecuente perjuicio económico de perdidas totales o parciales de cosechas, menor empleabilidad y el uso de recursos de parte de parte del Estado para compensar, en parte, los daños que sufren los productores. Así también, las temperaturas frías impiden el desarrollo de los cultivos de forma temprana, y en el caso del melón, obtener los atractivos precios de los frutos cosechados en octubre y noviembre.

Lamentablemente, el uso de los métodos activos para el control de heladas requiere de un alto consumo de gas butano o diésel, con importantes emanaciones de anhídrido carbónico al ambiente, ya que los combustibles deben ser quemados para producir calor, que pone en cuestionamiento el uso de estos métodos. El uso de aspersión de agua y los ventiladores eléctricos a la fecha eran las excepciones, sin embargo la primera tiene limitaciones ya que las heladas son frecuentemente entre mayo y septiembre en Chile y se requiere de grandes volúmenes de agua para el control de heladas, a lo que se suma la escasez del recurso hídrico producto de la sequía. En tanto, los ventiladores eléctricos son de alto costo de inversión y se necesita contar con masas de aire cálido a 10 o 20 m de altura para mover a la zona que se está helando.
Chile a nivel mundial cuenta con una gran reserva de energía sustentable posible de ser usada con baja contaminación y que es conocida como geotermia, se encuentra en el subsuelo, justo bajo nuestros pies, mantiene temperaturas muy estables durante el año, ya que tiene menos influencia por el ambiente externo. Tan solo a 15 m de profundidad en Pichidegua y San Fernando el subsuelo presenta temperaturas entre los 15 a 19°C durante todo el año y el agua que ahí permanece también capta esa temperatura, que contiene una gran cantidad de energía térmica. Si tomamos esa agua del subsuelo y medimos la cantidad de calor extraído por un cambio de temperatura, con un caudal de 5 L/s y extrayendo 10°C se puede obtener 200 kW (equivalente a 100 radiadores de 2000 W, de los usados para calentar la pieza de una casa).

Este principio fue utilizado para el desarrollo de un sistema automática para el control de heladas en melones plantados bajo túnel que, gracias a la geotermia, se pudieron plantar y cosechar un mes antes de la fecha típica en esta zona de cultivo, sin verse afectados por las bajas temperaturas e incluso ayudando al manejo de la temperatura ambiente del túnel durante el desarrollo del cultivo.
Para ello se desarrolló un modelo que permite dimensionar el sistema requerido para controlar heladas usando la energía geotérmica. La aplicación en campo permite extraer y poner en circulación en los túneles, mediante tuberías, el agua que está bajo el subsuelo a 15 a 19°C, cuando se detecta que la temperatura ambiental se está aproximando a valores críticos del cultivo (cercana a cero). El agua en circulación permite elevar la temperatura alrededor del cultivo y del suelo superficial y la bomba se apaga cuando se detecta que la temperatura está subiendo a valores tolerables por la planta. El agua fría, que se genera del sistema, es recargado al acuífero en una posición tal que no afecta la temperatura del agua del pozo en uso, pero si mantiene la capacidad del acuífero, para lo cual se requiere conocimiento de la geología e hidrología del sitio.

La innovación del proyecto, además del uso de la geotermia, fue omitir el uso de bombas de calor, que encarecen el uso de la geotermia, ya que se utilizó el agua a la misma temperatura que se captó desde el suelo, permitiendo controlar heladas típicas de hasta –3°C.
La empresa Geco Enterprises, de San Fernando, ejecutó este prototipo de control de heladas por geotermia en Pichidegua, en la propiedad del productor José Carreño, en las temperadas 2018 y 2019. Se logró evitar el efecto de varias heladas de hasta –1,6°C que ocurrieron durante el periodo de pruebas y obtener la cosecha un mes antes de los primores de la zona. Los melones sin tratamiento de geotermia que lograron sobrevivir, sus tamaños y grados Brix fueron menores a los que se obtuvieron cultivados con control de temperatura con geotermia.

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