Transportadores y Agricultura Vertical

Los sistemas de agricultura vertical o «Agricultura Interior Controlada» representan una oportunidad para cambiar drásticamente la forma en que cultivamos y distribuimos los alimentos. La tecnología se encuentra en una etapa de rápido desarrollo y promete llevar alimentos frescos y libres de pesticidas a los consumidores dondequiera que vivan. Los sistemas ofrecen el potencial para la producción eficiente de alimentos los 365 días del año, independientemente de la ubicación.

La tecnología de cultivo vertical de Ultimation está en uso en varias instalaciones a gran escala en los Estados Unidos y el Medio Oriente. Aunque muchas granjas utilizan algunas formas de sistemas y transportadores industriales tradicionales de automatización y manejo de materiales, generalmente encontramos que se requiere un grado sustancial de personalización para ayudar a que las granjas sean económicamente eficientes.

Comprender la economía de los sistemas agrícolas verticales a gran escala

Hemos trabajado con muchos de los principales actores de la industria y podemos ayudar con el trabajo de desarrollo de etapa inicial relacionado con los sistemas de manejo de materiales, soportes estructurales, drenaje y otros sistemas mecánicos agrícolas. Algunas consideraciones clave para los transportadores agrícolas verticales son:

  1. La optimización del volumen es fundamental. Los ingenieros de Ultimation son expertos en ayudarlo a «aprovechar más» para que los costos de capital del equipo puedan sufragarse en la mayor cantidad de plantas. Independientemente del formato de crecimiento (es decir, horizontal o vertical), podemos optimizar la densidad mediante el uso de CAD 3D, estudios de simulación y movimiento y FEA (Análisis de elementos finitos) de componentes estructurales. Cada pulgada cúbica (o centímetro) es importante y se puede minimizar. Se pueden incorporar soportes para luces y drenaje con transportadores y estructuras de estantes y todo el sistema se puede optimizar en cuanto a resistencia, peso y costo.
  2. Los transportadores tradicionales pueden ser demasiado costosos. Proporcionar sistemas transportadores motorizados para cubrir decenas de miles de contenedores o posiciones de crecimiento de torres puede ser demasiado intensivo en capital en relación con el valor del producto. El equipo de Ultimation entiende las importantes diferencias económicas y las soluciones requeridas según la ubicación de la planta en la granja. Las plantas que se transfieren hacia o desde la cosecha a menudo se transportan en soluciones de automatización y transportadores totalmente motorizados de mayor velocidad. Sin embargo, las plantas que se encuentran en los lugares de cultivo a menudo no necesitan moverse con tanta frecuencia, y cuando lo hacen, deben hacerlo con soluciones de bajo costo, como rieles de flujo por gravedad u otros productos de manejo de materiales rodantes pero sin motor.
  3. El espaciado diferencial puede ser importante. A medida que las plantas crecen, necesitan más espacio. Cuando sea necesario, Ultimation puede adaptarse a este requisito en el diseño del sistema de manejo de materiales para las granjas..

Se espera que la agricultura vertical en interiores crezca a $ 9.7 mil millones en todo el mundo para 2026 desde $ 3.1 mil millones en 2021. La combinación de los enfoques más nuevos de Agtech para la optimización de la agricultura es una de las nuevas industrias de más rápido desarrollo en el mundo.

¿Formato horizontal o formato vertical?

La diversidad de enfoques para las granjas verticales a gran escala incluye el tipo de producto, el sistema de cultivo (aeroponía, hidroponía, etc.) y el formato de cultivo. En Ultimation llamamos a las dos categorías de formato de crecimiento formato horizontal o vertical.

  • Las granjas de formato horizontal generalmente usan bandejas u otros dispositivos similares donde las plantas crecen hacia arriba desde la bandeja. Las bandejas se mueven mediante un sistema de manejo de materiales que puede incluir transportadores de rodillos, transportadores de cinta, elevadores verticales y sistemas de rieles de flujo. Estos sistemas de manejo de materiales permiten que el producto ruede o sea transportado cuando sea necesario. Los tamaños de las bandejas pueden ser pequeños o variar hasta 5’x5′ o más grandes para granjas a gran escala. La optimización vertical de la granja se logra cargando pilas de orugas (o bandejas una por una en bastidores) y algunas granjas alcanzan una altura de hasta 50 pies.
  • Las granjas de formato vertical usan torres colgantes que cuelgan de transportadores aéreos u otros sistemas de manejo de materiales de estilo aéreo. Las torres colgantes pueden tener plantas que crecen de dos o cuatro lados y estar muy juntas durante las primeras fases de crecimiento. Las torres suelen estar hechas de materiales plásticos de grado alimenticio y de ingeniería. La carga y descarga robótica de las torres hacia y desde el transportador aéreo es un enfoque común para manejar la transición del nivel del piso al aéreo. Las granjas estilo torres colgantes pueden tener torres de más de 30 pies de altura. Los transportadores agrícolas verticales en este formato pueden ser motorizados o manuales.

    Vertical Tower Conveyor for Vertical Farming

    Un ejemplo de una granja de formato de torre vertical como la que usa Plenty.

¿Cuáles son los tipos de transportadores utilizados en la agricultura de interior?

Aunque no hay dos granjas idénticas, estos son algunos de los tipos comunes de transportadores y sistemas de manejo de materiales que se utilizan en las granjas verticales. Los hemos ordenado desde los más sencillos hasta los más sofisticados:

  1. Transportadores de riel de flujo o de ruedas de patines. Estos están hechos de acero formado o estampado y el material suele ser acero galvanizado o con recubrimiento en polvo. Los rieles de flujo tienen rodillos montados en el marco y, a veces, tienen un juego adicional de ruedas montadas a 90 grados que actúan como guías laterales. Las ruedas de los patines pueden ser de plástico o de acero zincado. Se utilizan principalmente en sistemas de cultivo de formato horizontal.
    5ft Flow Rail with Plastic Staggered Skate Wheels
  2. Transportadores de rodillos por gravedad. Los transportadores de rodillos son simples, rentables y permiten que los productos se muevan por su propio peso si se configuran correctamente en el ángulo de inclinación correcto. Por lo general, se utilizan con sistemas de formato horizontal que utilizan bandejas, contenedores o bolsas.18in wide x 3ft long gravity conveyor with poly-covers
  3. Transportadores de correa. Las cintas transportadoras se utilizan normalmente con sistemas de crecimiento de formato horizontal. Están disponibles en alternativas de grado alimentario y no alimentario. Si se especifican como de calidad alimentaria, tanto el material de la banda como los marcos tendrán requisitos de material específicos y también podrán limpiarse fácilmente.
    portec interroll belt curve replacement
  4. Transportadores de rodillos accionados por motor (MDR). Estos transportadores tienen un motor eléctrico dentro de un rodillo transportador y, por lo tanto, el sistema de accionamiento del transportador está completamente protegido contra la contaminación. La longitud del transportador se divide en zonas apropiadas con una o más bandejas de productos por zona, y cada zona tiene su propio motor, sensores y controladores. Los rodillos se conectan a través de juntas tóricas o correas acanaladas Poly-V. Los sistemas MDR brindan a las granjas la capacidad de amortiguación para garantizar un flujo fluido de producto hacia o desde una sala de cosecha u operación.
    24V Conveyor with meanwell supply
  5. Ascensores verticales. Estos se utilizan para transportar productos de un nivel a otro. Se utilizan principalmente para sistemas de bandejas horizontales y los elevadores individuales pueden lograr transferencias verticales de hasta 40 pies. Ultimation utiliza elevadores verticales de Qimarox.
    Qimarox Prorunner MK1 carriage two package
  6. Sistemas Automáticos de Almacenamiento y Recuperación (ASRS). Estos sistemas de manejo de materiales altamente sofisticados pueden atravesar la parte delantera de una fila de estantes o, alternativamente, atravesar los pasillos entre los estantes. Los transelevadores proporcionan movimiento en dos dimensiones. Los mecanismos montados en el carro de una grúa apiladora ASRS pueden insertar y retirar productos de un sistema de almacenamiento basado en estantes.
    Mecalux ASRS for vertical farming
  7. Transportadores aéreos. Este estilo de sistema de manejo de materiales es común para los sistemas de cultivo de formato vertical que se utilizan con transportadores agrícolas verticales. Los sistemas más pequeños pueden usar sistemas de carros de vigas de empuje manual, mientras que las granjas más grandes suelen usar transportadores aéreos motorizados o incluso el tipo más sofisticado de transportadores eléctricos y libres.

La experiencia de Ultimation es que la optimización de una granja vertical interior requiere un análisis extenso para determinar el mejor sistema de manejo de materiales para sus necesidades.

No, no es así como se ven la mayoría de las granjas verticales a escala industrial. Sin embargo, puede obtener más información en  https://www.visualcapitalist.com/how-vertical-farming-works/

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Ultimation Food Grade Conveyors Brochure

Ultimation Food Grade Belt Conveyor Worksheet

TESTIMONIOS

«El rasgo más fuerte de Ultimation fue la capacidad de completar la instalación a tiempo, dentro del presupuesto y sin incidentes de seguridad para daños personales o colaterales al equipo durante la instalación. Fueron fundamentales para mantener al equipo motivado durante la ardua instalación y trabajaron en el segundo turno en para cumplir con el programa de producción de SWRMC.

Disfruté trabajando con el equipo de instalación de Ultimation y estoy feliz de poder ofrecer esta recomendación. Siento un gran respeto por Ultimation como empresa y como profesionales y confío en que Ultimation seguirá mostrando un desempeño positivo en la industria empresarial «.

Felisa A. ParquetUnited States Navy

«Ustedes realmente me han entregado lo mejor en este proyecto. Me aseguraré de incluirlos en cualquier trabajo futuro que hagamos».

Kulwinder GillJohnson Controls Inc.

«He trabajado con los ejecutivos de Ultimation desde la década de 1970 hasta que me jubilé de GM. Siempre los he considerado increíblemente conocedores del negocio de neumáticos, ruedas y transportadores».

Will KortrykGeneral Motors

«Son un gran equipo para trabajar. ¡Realmente apreciamos su buen trabajo!»

James Gacek, ManagerVolvo Heavy Truck (retired)

«Hemos trabajado juntos en tiempos difíciles en el pasado, y tenemos la intención de superarlos nuevamente. Su apoyo nos ha ayudado a hacernos muy respetados en la industria actual».

Wes Paisley, PresidentDearborn Mid-West Conveyor Co.