¡Gran aporte! Estudiantes peruanos crean máquina que protege a los cultivos de las heladas

Invento será presentado a la edición 2021 del concurso 'Una idea para cambiar la Historia' de History Channel.

Por Luis Zuta Dávila

Las heladas son uno de los principales problemas que afrontan cada año los agricultores de las zonas altoandinas del Perú. Para combatir esta amenaza, un grupo de estudiantes de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) creó una máquina capaz de crear un microclima que protege a los cultivos de las bajas temperaturas y evita pérdidas económicas a las familias productoras.

El dispositivo llamado Puyuyacu, que en quechua significa 'manta o abrigo de agua', fue concebido y desarrollado por los estudiantes Emilio Espinoza Hilario, de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, Roxana Yancan Barreto (Economía) e Isabel Salvador Rivera (Farmacia y Bioquímica), ganadores de la Beca Permanencia, promovida por el Programa Nacional de Becas y Crédito Educativo (Pronabec).
 

Ellos se conocieron a través del voluntariado estudiantil que desarrolla la Dirección General de Responsabilidad Social de la Decana de América, y coincidieron en su visión de generar soluciones a diversos problemas de la población a fin de mejorar su calidad de vida.

Emilio Espinoza, estudiante de la UNMSM:

“El proyecto nació a partir de un viaje de voluntariado social, realizado en 2018, a la comunidad de Curimarca del distrito de Molinos, en la provincia de Jauja, región Junín, por invitación de un compañero de estudios.”

“En el viaje conversamos con el entonces alcalde, quien nos mostró los daños causados por las heladas en los cultivos de papa y maíz, al igual que en todo el valle del Mantaro.”

Comentó que cuando acontecen las heladas se bloquea el proceso de fotosíntesis en los cultivos y con ello la pérdida de la siembra.

Una técnica ancestral aplicada por los campesinos que cuentan con acceso a reservorios es el riego por inundación para generar un efecto térmico que mitigue el impacto de las temperaturas por debajo de 0 °C.

Emilio Espinoza:

“Consultados por el alcalde sobre qué podíamos hacer para solucionar esta situación recurrente y de mucho perjuicio para los agricultores altoandinos, decidimos abocarnos a buscar e implementar un mecanismo que no requiera utilizar mucha agua, dado que este recurso vital es escaso y más todavía en las zonas altoandinas.”

En búsqueda de una solución, los estudiantes sanmarquinos tomaron como referencia la técnica de cultivo utilizada por la cultura Tiahuanaco, que se desarrolló en el altiplano peruano y boliviano, en la cuenca del Lago Titicaca, entre los años 1500 a.C y 1187 d.C.

Sus habitantes utilizaban el mecanismo conocido como Waru waru que consiste en la filtración de agua a los cultivos mediante canales abastecidos por ríos y lagunas. Mediante la transferencia de calor a los cultivos a través del agua se controlaba el impacto del frío que se manifestaba durante la madrugada, y de esa forma se genera un microclima que posibilita el desarrollo de los sembríos sin problemas.

Emilio Espinoza:

“Por eso los Tiahuanaco podían cultivar sus alimentos sin problemas a 4,000 metros sobre el nivel del mar.”

Espinoza Hilario, Yancan Barreto y Salvador Rivera siguieron estudiando alternativas y dieron con una tesis que proponía utilizar riego por aspersión para enfrentar las heladas, dado que significa una técnica que ahorra mucha agua.

Pero esta propuesta nunca se había llevado a cabo, por lo que decidieron enfocar sus esfuerzos a materializarla mediante el diseño y fabricación de una máquina o dispositivo capaz de proteger a los cultivos de las nefastas heladas.

De esta forma, presentaron una primera propuesta del proyecto en el 2019 durante su viaje a la Universidad de Harvard de los Estados Unidos, como parte del programa de pasantía estudiantil Sanmarquinos por el Perú y el mundo que capacita a los primeros puestos en temas de liderazgo e innovación.

A su regreso, y con la finalidad de ampliar su idea, participaron del programa iTalent, a cargo de la Incubadora de Empresas Innovadoras, donde resultaron ganadores.

Roxana Yancan Barreto, estudiante de Economía:

“Nos inscribimos en el iTalent 2019 y viajamos a la ciudad de Tarma para validar la idea y atender la necesidad que tenían nuestros hermanos agricultores. Esto afianzó nuestro compromiso y logramos ocupar el primer lugar del programa.”

Prioridad para el Perú

Para los sanmarquinos, atender la problemática de las heladas debe ser una prioridad en nuestro país debido al efecto en cadena que producen dichos fenómenos en los agricultores.

Isabel Salvador, estudiante:

“Si hay helada, no hay productos, sino hay productos, no hay ingresos y la situación financiera de los agricultores empeora duramente con la ocurrencia de estos fenómenos y se acentúa más en aquellos que no tienen otras fuentes de ingreso más que la agricultura. Es necesario tener políticas de estado que impulsen el uso de tecnologías para solucionar estos problemas.”

Detalles de Puyuyacu

Espinoza Hilario explicó que Puyuyacu es un dispositivo con sistema automatizado e inteligente capaz de crear un microclima superior a los 0 °C sobre los cultivos, evitando así los efectos devastadores de las heladas.

El dispositivo posee sensores de temperatura, humedad del suelo y del ambiente, así como la velocidad del viento, parámetros que lo convierten en una pequeña estación meteorológica que detecta la ocurrencia de la helada, a lo que se suma la conexión a un sistema de riego por microaspersión para dosificar el abastecimiento de agua a los cultivos en la medida necesaria para que crezcan adecuadamente.

Emilio Espinoza:

“El riego por microaspersión produce una mejor transferencia de calor del agua al medio ambiente. El riego es controlado en todo momento durante la ocurrencia de la helada, durante la madrugada hasta la aparición de los rayos solares por la mañana.”

“El equipo administra el tamaño de la gota de agua, la presión del caudal, la temperatura obtenida sobre los cultivos, entre otras variables. Así podemos generar un microclima superior a los 0°C que garantice la fotosíntesis y con ello el crecimiento del cultivo.”

Indicó que para fabricar esta maquina, los estudiantes sanmarquinos tuvieron que aprender programación electrónica e impresión 3D. Tras adquirir los componentes, entre ellos placas de circuitos, batería y un panel solar para que el equipo sea transportable sin dificultad y no requiera de conexión eléctrica fija, se dispusieron a ensamblar el dispositivo y lo tuvieron listo en tres meses.

Emilio Espinoza:

“La primera versión de la máquina estuvo lista en enero de este año y habíamos programado viajar a Tarma para su validación en el campo, e incluso habíamos coordinado la siembra con el presidente de la comunidad de agricultores; pero la pandemia del covid-19 frenó lo previsto y no pudimos viajar.”

“Entonces, no nos quedamos de brazos cruzados, sino que perfeccionamos el dispositivo y sacamos una segunda versión que pudimos probar en la localidad de Acobamba una vez que se levantó la cuarentena.”

Según Espinoza Hilario , la fabricación del prototipo demandó una inversión aproximada de 800 soles, sin considerar el sistema de riego por microaspersión, y puede durar hasta 15 años si se le brinda un periódico mantenimiento a la batería, que dura 2 años, y al panel solar, que puede durar hasta 30 años, que alimentan al sistema y garantizan su autonomía de funcionamiento.

Otro importante aporte de esta máquina es que al procesar continuamente datos meteorológicos se convierte en una fuente de información para detectar la ocurrencia de las heladas a nivel de centros poblados y distritos, complementando la data que proporciona el Senamhi a escala regional y nacional, enfatizó.

En ese sentido, dijo que se proyecta incorporar inteligencia artificial al dispositivo para tener una mejor predicción de la ocurrencia de las heladas, además de complementar el riego por microaspersión con la dotación de abono foliar que también ayuda a contrarrestar el impacto de las bajas temperaturas en las zonas con escasez de agua.

Para llevar adelante estas mejoras, los estudiantes postularán a fondos concursables estatales y privados, además de patentar su creación para contar con la debida cautela de su propiedad intelectual.

Rumbo al concurso de History Channel

Los tres estudiantes sanmaquinos se alistan para presentar su invento a la edición 2021 del concurso Una idea para cambiar la Historia de History Channel para Latinoamérica. Este certamen internacional ha tenido ganadores peruanos en las ediciones 2017, 2018 y 2019.

Uno de ellos es Max Hidalgo, creador de Yawa, la turbina eólica generadora de agua potable, que se coronó con el primer lugar de este concurso continental. Este dispositivo fue concebido para dotar de agua potable a las poblaciones rurales del Perú en beneficio de más de 4 millones de habitantes. Más aún, este proyecto podría tener un impacto fundamental en los 21 millones de personas de las poblaciones rurales de Latinoamérica que carecen de este vital recurso.

Precisamente, Max Hidalgo es quien asesora a los estudiantes sanmarquinos en la elaboración del expediente que sustentará el proyecto de la máquina Puyuyacu ante el jurado del concurso convocado por History Channel, adelantó Emilio Espinoza al comentar que el proyecto Puyuyacu mereció la felicitación de Hidalgo.

Mientras se apresta a culminar sus estudios de pregrado, dado que cursa el décimo ciclo, y graduarse como bachiller en Ingeniería Eléctrica, Emilio Espinoza siente, a sus 27 años de edad, que la labor de voluntariado social continuará a la par con su preparación académica.

Emilio Espinoza:

“Quiero hacer posgrados en el extranjero y continuar con la investigación enfocada en la búsqueda de soluciones a los problemas que enfrenta el sector agrario en nuestro país. Y el voluntariado me permite desarrollar mis competencias y conocimientos con un enfoque solidario y de servicio a mi país.”

“Creo que para sumar más voluntarios hay que desarrollar el liderazgo, las habilidades blandas, la inteligencia emocional y el contacto directo con la realidad para proponer y generar soluciones concretas”, manifestó finalmente.”