Hidroponía: Análisis, modelado y dimensionado de un sistema sostenible

Abstract

En aquest projecte s'analitza i es dissenya un cultiu hidropònic teòric i específic per a una dieta definida i per a un nombre finit de persones. Tècnicament escalable a la producció desitjada. S'estudien les característiques del cultiu hidropònic, posant èmfasi en la seva optimització, per això es defineixen uns indicadors per a l'estudi del control de les plantes. Es planteja una dieta específica per a aquest cultiu i es defineix així una demanda per adult. Establint uns límits a l'abast i optimitzat del sistema, es dissenya i dimensiona com es pot cultivar cada producte i el conjunt d'aquests. Es plantegen els components electrònics essencials i la funcionalitat que aquests aporten a la hidroponia; a més, es plantegen uns complementaris per millorar la presa de dades i apuntar a un sistema més automatitzat. S'estima el consum total elèctric i monetari, i s'observa la millora substancial que això implica respecte als sistemes tradicionals a terra. A més de les beneficioses implicacions socials i sobretot ambientals que aquesta conversió podria aportar, tant a nivell local com a global.

El disseny final no pretén ser construït, sinó provar-ne la viabilitat i estudiar la metodologia del disseny, aportant en moments puntuals nous dissenys i innovacions a la hidroponia.

En este proyecto se analiza y diseña un cultivo hidropónico teórico y específico para una dieta definida y para un número finito de personas. Técnicamente escalable a la producción deseada. Se estudian las características del cultivo hidropónico, haciendo hincapié en su optimización, por ello se definen unos indicadores para el estudio del control de las plantas. Se plantea una dieta específica para este cultivo y se define así una demanda por adulto. Estableciendo unos límites en el alcance y optimizado del sistema, se diseña y dimensiona como se puede cultivar cada producto y el conjunto de estos. Se plantean los componentes electrónicos esenciales y la funcionalidad que estos aportan en la hidroponía; además se plantean unos complementarios para mejorar la toma de datos y apuntar a un sistema más automatizado. Se estima el consumo total eléctrico y monetario, y se observa la sustancial mejora que esto implica respecto a los sistemas tradicionales en tierra. Además de las beneficiosas implicaciones sociales y sobre todo ambientales que esta conversión podría aportar, tanto a nivel local como global.

El diseño final no pretende ser construido, sino probar su viabilidad y estudiar la metodología del diseño, aportando en momentos puntuales nuevos diseños e innovaciones a la hidroponía.

This project analyses and designs a theoretical and specific hydroponic crop for a defined diet and for a finite number of people. Technically scalable to the desired production volume. The characteristics of hydroponic cultivation are studied, with an emphasis on its optimization, and therefore indicators are defined for the study of plant control. A specific diet is proposed for this crop and a demand per adult is defined. Establishing limits in the scope and optimization of the system, it is designed and sized how each product and the set of these can be cultivated. The essential electronic components and the functionality that they provide are proposed; in addition, complementary ones are proposed to improve data collection and aim for a more automated system. The total electrical and monetary consumption is estimated, and the substantial improvement that this implies compared to traditional systems on land is observed. In addition, the beneficial social and especially environmental implications that this conversion could bring, both locally and globally.

The final design is not intended to be built, but rather to test its viability and study the design methodology, contributing at specific times new designs and innovations to hydroponics.