El MAPHI 3 cuenta con una superficie total de 9,28 m2, pero gracias al aprovechamiento de espacio vertical del recinto y una distribución optimizada de los componentes, posee 3 niveles de producción que otorgan 8,55 m2 para cultivar vegetales y 4.49 m2 para la zona de servicio y almacenamiento. Allí se instalarán 34 contenedores de producción en los que se producirán 136 plantas en forma simultánea. Este módulo contará con un sector para microgreens: vegetales que se cosechan cuando tienen solo unas pocas semanas de crecimiento.

El Proyecto de instalación de los Módulos Antárticos de Producción Hidropónica (MAPHI) – es impulsado por varias instituciones. El Comando Conjunto Antártico, a través de su Comandante se encarga de la logística, armado de la infraestructura necesaria y operatividad del sistema. A su vez, el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (grupo Forestal, Agricultura y Manejo del Agua de la EEA Santa Cruz, con apoyo del Centro Regional Patagonia Sur, la Dirección Nacional y Presidencia del INTA), trabaja en el desarrollo del sistema productivo y sus componentes, el montaje del módulo. La Dirección Nacional del Antártico vela por el cumplimiento de la normativa vigente para realizar actividades en el continente, mientras que la Universidad Nacional de la Patagonia Austral (Unidad Académica Río Gallegos) es la encargada de la puesta en funcionamiento de los sistemas para el monitoreo remoto.

Inició su actividad en la Base Antártica Conjunta Marambio, dónde desde 2021 se producen lechugas y rúculas frescas. Posteriormente, a partir de los excelentes resultados obtenidos, se puso en marcha en 2023 un módulo de producción en la Base Esperanza.

Los módulos permiten contar con vegetales frescos en una de las regiones más inhóspitas del planeta, lo que mejora la calidad de vida y la dieta del personal que se encuentra en las bases, donde habitualmente se consumían vegetales en conserva. Además, para los investigadores poner los módulos en funcionamiento en un clima tan hostil como el antártico permite evaluar componentes y equipos en situaciones extremas para generar desarrollos tecnológicos innovadores que permitan producir en distintas regiones durante las cuatro estaciones del año.

El Director del Proyecto, Ing. Jorge Birgi, del grupo Forestal, Agricultura y Manejo del Agua de la EEA Santa Cruz, recalcó que en esta etapa del proyecto “se busca diseñar sistemas adaptados a la situación particular de cada base y la disponibilidad de espacio en el lugar, simplificando el proceso productivo y minimizando el tiempo requerido para el mantenimiento del sistema productivo”. En este sentido, recordó que “una vez terminado el diseño en entorno virtual, la instalación de los módulos se inició con el trabajo in situ del Suboficial Auxiliar César Araujo Prado del COCOANTAR, especializado en el montaje de módulos MAPHI en la Antártida”. “Araujo Prado es quien acondiciona el lugar de emplazamiento e instala los sectores de producción, para dar paso al personal que integra las dotaciones, quienes instalan el sistema eléctrico y de bombeo con el asesoramiento permanente del INTA y la UNPA. Para el manejo de los módulos, el personal militar recibe una capacitación intensiva que implica las tareas de sembrar, cosechar y operar el sistema”, agregó.

Profesionales del INTA EEA Santa Cruz y la UNPA-UARG son los responsables de capacitar a los encargados de llevar adelante la producción, a través de un curso teórico-práctico que tiene una semana de duración. Las charlas teóricas realizadas en la sede de la Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz por integrantes del grupo de Investigación Forestal, Agrícola y Manejo del Agua.

El personal que participa de las capacitaciones accede a contenidos críticos para la operación de los módulos, como la formulación de soluciones nutritivas, la medición manual de variables de interés como el pH y la conductividad eléctrica de la solución, manejo de la temperatura interna, entre otras. También tienen la posibilidad de armar y desarmar los componentes del sistema producción, simulando roturas y problemas que pudieran surgir en los módulos MAPHI.

Las prácticas se realizan en un módulo instalado en Río Gallegos, el MAPHI X, que tiene las mismas características que los emplazados en la Antártida. Allí los futuros operarios pueden realizar las prácticas utilizando los mismos elementos y características técnicas de los que se encuentran en el continente blanco.

Monitoreo en Tiempo Real

Desde el INTA Santa Cruz y la UNPA-UARG se monitorean las condiciones de los módulos en tiempo real, a partir de un sistema de sensores que relevan información necesaria para acompañar en el manejo del proceso productivo. Aportan datos para el seguimiento de las condiciones de producción (temperatura y humedad relativa, pH y conductividad eléctrica, entre otros) e imágenes que registran diariamente la evolución de los cultivos.

Los tanques de solución nutritiva cuentan con sensores ultrasónicos de nivel y su temperatura. Además, el sistema releva el consumo eléctrico y estabilidad de la línea, la cantidad de agua que ingresa y el caudal de entrega a cada línea de producción. En cuanto a la seguridad, puede detectar derrames, humo y alertar a los responsables.

Toda la electrónica del módulo, diseñada y adaptada específicamente para el proyecto por profesionales de la UNPA- UARG y el INTA Santa Cruz, es la base de un desarrollo orientado a generar y evaluar a distancia parámetros productivos de cultivos Indoor. En esta etapa del proyecto se pondrá en marcha una plataforma para ofrecer tecnología a productores y profesionales del sector productivo, que deseen monitorear y ajustar remotamente variables de producción a través de internet.

El Ing. Electrónico Leonardo González, integrante del equipo de trabajo de la UNPA-UARG explicó que “el sistema de monitoreo funciona mediante una plataforma IoT Cloud. —IoT es el paradigma ´Internet de las Cosas´ que significa la conectividad a través de objetos situados en cualquier lugar, tales como sensores y actuadores”. “Esencialmente los sensores adquieren los datos de interés y los transmiten hacia la nube, donde se almacenan, procesan y exportan. Los usuarios con permiso acceden a dichos datos que, bien se visualizan en vivo mediante un navegador, o bien pueden descargarse para su procesamiento off-line”, desarrolló.

El Investigador indicó que “la nueva versión del sistema es más escalable y segura”. “El sistema emplea una plataforma IoT-Cloud que impacta positivamente en la reducción de costos de operación y mantenimiento, y en la reducción de riesgos (fallas del sistema, de seguridad, etc.)”, explicó.

González comentó que “la nueva versión, conserva y amplía las capacidades de visualización actuales y además permitirá realizar el control sobre variables que afectan al cultivo”. Con respecto a la nueva plataforma relató que “tiene una capacidad de manejo de hasta 1000 dispositivos, puntos de datos ilimitados, plugins de comunicaciones y visualización avanzada, analíticas de datos, miembros invitados ilimitados y backup de servidor, entre otras”. Destacó que “el equipo de UNPA-UARG contribuye con la ingeniería de sistemas, de software, electrónica y eléctrica. Actualmente se hacen desarrollos de software embebido, hardware de IoT para sensores/actuadores, modelado e impresión 3D, integración de sistemas e ingeniería eléctrica para los módulos de producción MAPHI”.

Los módulos MAPHI son sistemas modulares de cultivo hidropónico (sin suelo) “Indoor”, con aplicaciones en todo tipo de climas, y se diseñan a partir de contenedores Marítimos de 6 metros que se acondicionan con un sistema de aislamiento tricapa, y calefacción a base de energía eléctrica para soportar las bajas temperaturas. En el espacio de producción se controlan las condiciones de luz y temperatura, ajustando los parámetros para que sea posible el desarrollo de cultivos hortícolas. Este sistema de producción es útil en zonas en las que no hay suelo, o cuentan con suelos pobres, y en las que el ambiente (temperaturas muy bajas o fotoperiodos muy cortos o muy largos) no permite producir en forma sostenida durante todo el año.

Con respecto a los insumos biológicos, se trabajó con semillas certificadas y tratadas por el laboratorio de fitopatología del INTA Mendoza, para garantizar la calidad de las mimas. Las especies elegidas responden a la demanda de alimentos de la base, ya que el objetivo principal de la propuesta es mejorar la alimentación del personal civil y militar de las dotaciones que operan allí.