Innovadores Menores De 35 Anos Turquía La edición en español de
MIT Technology Review elige a los 10
innovadores menores de 35

Mehmet Vuran, 34

Ha creado un sistema de comunicaciones inalámbricas subterráneas para mejorar la eficiencia del riego de cultivos

Wildsense

Mehmet Vuran

De los 2.700 kilómetros cúbicos de agua extraída cada año en el mundo de fuentes superficiales y subterráneas, un 70% se utiliza principalmente para el riego de cultivos.  Estos campos de regadío, que solo suponen el 16% del terreno cultivable, son la despensa de la humanidad, ya que en ellos crece el 44% de toda la producción agrícola. Según datos de la FAO, el rendimiento promedio de las tierras de regadío puede ser hasta cinco veces mayor que el del secano. Por este motivo, en las últimas décadas, la creciente demanda de alimentos en el mundo ha provocado que el uso eficiente del agua en la agricultura se convierta en un tema de gran importancia socioeconómica, especialmente es los países más áridos.

Para aumentar el potencial de los terrenos de regadío y contribuir a incrementar -o al menos mantener- sus niveles de producción, el joven ingeniero turco Mehmet Vuran ha creado un novedoso sistema llamado Wise-Irr que determina con gran precisión la humedad del suelo y transmite esta información en tiempo real a los agricultores. Gracias a él es mucho más sencillo conocer las necesidades de sus plantas y hacer un uso inteligente del agua. "Una gestión del riego apropiada minimizará las pérdidas de rendimiento de los cultivos provocadas por el estrés hídrico y aumentará el rendimiento por unidad de agua utilizada", explica Vuran.

La tecnología creada por este joven se enmarca dentro de la llamada agricultura de precisión, es decir, de las técnicas que contribuyen a conocer y responder de forma adecuada a las particularidades de cada área de cultivo. Por ejemplo, el suelo de una parcela puede presentar a lo largo ella diferentes características o composiciones -más o menos humedad, temperatura, nutrientes...- que faciliten o dificulten la producción agrícola. La tecnología de monitoreo de la humedad creada por Vuran permite adaptar el riego a la cantidad de agua que necesita en suelo, en cada zona y cada momento.

El sistema Wise-Irr consiste en una red de sensores de humedad que se entierran en el suelo, a suficiente profundidad para no ser alcanzados al arar los campos. Estos sensores envían información en tiempo real mediante señales de radiofrecuencia a un sistema de riego que puede estar colocado en diferentes puntos del terreno. Se trata de tecnología inalámbrica, de bajo coste y con una larga vida útil, por lo que según Vuran "puede ser ofrecida a pequeños agricultores de forma rentable".

Señal bajo tierra

Tal y como reconoce Vuran, los mayores retos técnicos del Wise-Irr pasan por mejorar la calidad de las comunicaciones inalámbricas bajo tierra -un medio donde las ondas sufren una fuerte atenuación- y reducir el consumo energético del sistema. Para lograrlo, decidió incorporar al sistema un mecanismo de control de transmisión de potencia y observó que "el ratio de error de las comunicaciones inalámbricas subterráneas se reducía al tiempo que mejoraba la eficiencia energética del dispositivo", detalla el joven. También ha diseñado una nueva antena subterránea que permite aumentar el rango de alcance de las comunicaciones a una distancia de "hasta 80 metros, un 400% respecto a técnicas precedentes".

Por otro lado, su equipo incorporó técnicas para optimizar la programación de los muestreos del suelo basadas en la información procedente de los sensores. Esto permitía reducir el número de muestreos y ahorrar energía. Según Vuran, la combinación de estas innovaciones permite prolongar hasta 5 años la vida útil de la tecnología, una vez que los sensores han sido enterrados. Actualmente, la empresa está rediseñando el producto y realizando ensayos sobre el terreno para evaluar su rendimiento y consumo energético.

Aunque hay campos de cultivo que ya disponen de sensores de humedad, la instalación del Wise-Irr es mucho más sencilla y barata. Los sensores actuales suelen estar conectados mediante cables a torres de comunicaciones que dependen de conectividad móvil o satélite para enviar información. "Este tipo de tecnologías tienen un coste prohibitivo porque, además, las torres debe ser instaladas después de sembrar y retiradas antes de cosechar, lo que supone más tiempo y costes laborales", asegura Vuran. El elevado coste hace que los agricultores solo puedan colocar un sensor por campo o por varios campos. Esto limita su aplicabilidad para agricultura de precisión, ya que el nivel de detalle que ofrece este sistema es muy inferior al Wise-Irr.

En Turquía, las zonas equipadas para el regadío representan menos del 20% de la superficie cultivada, pese a generar el 34% del PIB agrícola. Con unos 28 millones de hectáreas aptas para el cultivo, las limitaciones en la disponibilidad de recursos hídricos reducen a solo 12,6 millones hectáreas el potencial de regadío en el país. Además de la escasez de agua, unas 35.000 hectáreas no se riegan debido una insuficiente infraestructura y otras 141.700 hectáreas a problemas económicos o sociales. Según Vuran, la instalación de su Wise-Irr podría reducir el consumo de agua hasta un 40%, generar ahorros a los agricultores y ayudar a superar varios de los retos que limitan la extensión del regadío y la productividad del sector.

Vuran estudió ingeniería Eléctrica y Electrónica en la Universidad Bilkent (Turquía) y continuó sus estudios de máster y doctorado en Informática en el Instituto Tecnológico de Georgia (EEUU). Actualmente es profesor del Departamento de Ciencia e Ingeniería Computacional de la Universidad de Nebraska-Lincoln (EEUU). Para articular la comercialización del sistema, fundó en 2012 la empresa Wildsense, de la que es presidente, y se asoció con el doctor Xin Dong, ingeniero informático y actual CEO de la start-up.

Desde 2012 Vuran y su socio han recibido diversas becas de investigación y emprendimiento para completar la primera fase del desarrollo de su sistema. Las más cuantiosas han procedido de la Fundación Nacional para la Ciencia dentro del programa SBRI -dirigido a pequeñas empresas con actividad de I+D- y de la iniciativa CyberSEES, de apoyo a la innovación para la sostenibilidad. El fin de estos fondos será mejorar la eficiencia en la producción agraria mediante sus sistemas de riego guiado por sensores inalámbricos subterráneos.

En estos años, Vuran se ha entrevistado con alrededor de 100 agricultores, representantes del Gobierno, empresas de maquinaria, semillas y sistemas de riego para obtener "un conocimiento profundo de los aspectos claves de la comercialización de Wise-Irr". Tras esta fase de investigación de mercado, en 2013, Wildsense llegó a acuerdos estratégicos con "un proveedor líder de sensores de humedad del suelo" y una compañía de maquinaria de riego por aspersión para acabar de desarrollar su producto y distribuirlo.

El miembro de la Junta del grupo de ingeniería, construcción y telecomunicaciones Usluel Group, Değerhan Usluel,  que es integrante del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 Turquía, considera que una mejor utilización de los escasos recursos hídricos será "un aspecto clave para hacer frente al cambio climático y para la supervivencia de la humanidad". Según este experto, el trabajo de Vuran destaca porque además de crear tecnología "ha establecido conexiones con agricultores y empresas para incrementar las posibilidades de que sea adoptada y tenga oportunidades de generar un impacto visible en el uso del agua". - Elena Zafra

Ganadores de Innovadores menores de 35 Turquía 2014

Mehmet Vuran

Ha creado un sistema de comunicaciones inalámbricas subterráneas para mejorar la eficiencia del riego de cultivos

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