diciembre 9, 2022

Nuevas tecnologías en maquinaria agrícola

Escribe: Ing. Agríc. MSc. Rubén D. Collantes Veliz, docente del Departamento de Mecanización y Energía de la Universidad Nacional Agraria La Molina

Antes de sumergirnos en el conocimiento de la nueva tecnología desarrollada en las máquinas agrícolas, resulta importante aclarar ciertos términos relacionados a ella, porque el lenguaje se puede tornar confuso y difícil a medida que vayamos describiendo sus particularidades. Con esta pequeña introducción estoy seguro de que lograremos una mejor comprensión.

Conceptos claves

La automatización se refiere a las funciones que una máquina realiza de forma automática. Esto significa que el operador puede llevar una secuencia de trabajo antes o después de la actividad automatizada, con la única finalidad de poder completar dicho trabajo. La autonomía de una máquina o equipo significa la realización de las operaciones programadas en ciertas condiciones, sin intervención del ser humano. La semi-autonomía es cuando una máquina realiza un conjunto de actividades, sin la intervención del operador y sólo interviene en la finalización de dichas actividades. La operación humana es cuando el operador controla una máquina en todo momento, mientras que la inteligencia artificial es un programa de computación, que realiza determinadas operaciones que se consideran propias de la inteligencia humana.

Tecnología de la electrificación

La tecnología de la electrificación comenzó en el sector automotriz y es importante establecer las diferencias entre los vehículos que poseen esta tecnología. Los vehículos EV (electric vehicle) son totalmente eléctricos, los HEV (Hybrid Electric Vehicle), cuyo sistema de propulsión lo compone un motor de gasolina y un motor eléctrico, los PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) que posee el mismo sistema de propulsión que un vehículo HEV, pero incluye, además, un enchufe para cargar una batería de mayor capacidad y los FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), cuyo sistema de propulsión consiste en un motor eléctrico y una batería que obtiene la energía a través de una pila de combustible de hidrógeno. Como observamos, existe una serie de alternativas que fomentan las ventajas de la electromovilidad y que se enfocan, principalmente, en el cuidado del medio ambiente, en el fácil mantenimiento y en la reducción de los costos operativos.

En tractores agrícolas

Lo primero que observamos en los tractores agrícolas que funcionan con electricidad es el reemplazo del motor de combustión interna por un motor eléctrico y normalmente se le conoce como tractor eléctrico. La tendencia actual es “la electrificación del todo”, es decir, otros componentes como la transmisión, dirección o la acción de acoplar de implementos agrícolas al tractor, también deben funcionar eléctricamente. Esto se encuentra en una etapa de desarrollo y a través de los ensayos, pruebas y la investigación, vienen comprobando su desempeño. Para referirnos a los tractores agrícolas inmersos en este tipo de tecnología debemos mencionar necesariamente algunas marcas que la desarrollaron y vienen desarrollando en la actualidad.

  • Case IH: Fue una de las primeras marcas en realizar el lanzamiento del tractor autónomo ACV, sin cabina y conducido de forma remota. Opera con un piloto automático y con un sistema de telemetría para ser comandado a distancia. Este prototipo fue diseñado para realizar labores de siembra, distribución de fertilizantes y recolecta de cosecha.
  • John Deere: A través de su programa SESAM (Sustainable Supply for Agricultural Machines) desarrolló un prototipo de alta potencia (400 hp) de la Serie 6R, que posee baterías de litio para alimentar los motores eléctricos que accionan los elementos de propulsión y otros componentes del tractor. También ha diseñado un tractor compacto eléctrico modelo 1R con cero emisiones, cuya batería se carga en 4.5 horas y básicamente se desempeña en el mantenimiento de los pastos y jardines. Asimismo, ha creado el tractor eléctrico semi-autonómo, que lleva un motor eléctrico, no lleva cabina ni volante y tampoco un elemento que controle la dirección. Este tipo de tractor capta una señal mejorada de GPS, registra y transmite información geolocalizada a una estación, desde donde se lleva el control.
  • Fendt: Es otra marca que ha desarrollado un tractor totalmente eléctrico, con potencia de 81 hp, el modelo e100 Vario posee una autonomía de trabajo de cinco horas en condiciones normales y su batería se recarga hasta en un 80 % en 40 minutos. Puede utilizar implementos agrícolas convencionales y eléctricos.
  • Solectrac: Es una empresa americana que ha desarrollado un tractor agrícola eléctrico modelo e70N, con una potencia de 70 hp, está dotado con una batería recargable en 6 horas con paneles solares o en 10 horas utilizando un enchufe convencional de 220V 50A. Este tractor cuenta con un sistema doble tracción y una autonomía de trabajo de 4 a 8 horas, ideado para trabajar en viñedos y en locales poco espaciosos que requieren de una alta maniobrabilidad.
  • Kubota: La empresa japonesa anunció recientemente el lanzamiento de un tractor eléctrico modelo LXe-261, con una potencia de 25 hp, que trabaja con una batería de litio recargable en una hora y autonomía de funcionamiento de 4 horas. El tractor fue diseñado para realizar labores de transporte y mantenimiento de áreas verdes.

Otras máquinas

La tecnología descrita anteriormente no es exclusiva en los tractores agrícolas, también existen otras máquinas que la utilizan y a continuación describiremos algunas de ellas.

  • Guss: La marca americana Global Unmanned Spray System-Guss lanzó al mercado en el 2019 los pulverizadores autónomos para frutales que, con un tiempo de trabajo de 12 a 14 horas, realizan los tratamientos de forma totalmente automatizada a cualquier hora del día y reduciendo en gran medida la mano de obra para esta labor. Este pulverizador suele tener una longitud de 7.3 metros, un ancho variable entre 1.8 m a 2.3 m y un tanque de pulverización de 2270 litros, cuenta con tecnología de geolocalización, LIDAR, visión artificial para su posicionamiento, guiado y la aplicación de los productos fitosanitarios. Un solo operador puede llegar a monitorizar hasta ocho máquinas de forma simultánea.
  • Jacto: El mayor fabricante de pulverizadores agrícolas en Brasil también ha diseñado un pulverizador autónomo para frutales, el modelo Arbus 4000 JAV, con un tanque de pulverización de 4000 litros, posee un sistema de escaneo de la planta, un conjunto de ventiladores accionados eléctricamente y controlar el aire de forma independiente, un sistema de aplicación inteligente que considera el tamaño de la planta y que le permite reducir el uso de los productos fitosanitarios, generando menos contaminación del medio ambiente.
  • John Deere: Ha creado un pulverizador autopropulsado convencional con un tanque de pulverización de 560 litros. Con la ayuda de la inteligencia artificial y la tecnología See&Spray, el sistema reconoce las plantas cultivadas y las plantas dañinas, realizando un tratamiento localizado.
  • Agco y Fendt: Han desarrollado una generación de robots agrícolas dentro de un proyecto de investigación innovador. El robot Xaver posee una unidad de siembra precisa y un sistema de autoguiado que asume el control con gran precisión. Su funcionamiento es silencioso, con tres o cuatro ruedas, peso en vacío de 150 kg, con un tanque de 20 litros para las semillas y con baterías de iones de litio posee una autonomía de dos horas de trabajo. Un conjunto de seis robots podría realizar hasta 3 ha/hora, incluido el tiempo de recarga.
Robot que captura imágenes del estado del cultivo e identifica las plantas dañinas controlándolas a través de un haz de luz
Robot que captura imágenes del estado del cultivo e identifica las plantas dañinas controlándolas a través de un haz de luz. Fuente: El autor, 2022.

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