DESARROLLO DE UNA CÁMARA DE CRECIMIENTO DE PLANTAS (DEVELOPMENT OF A PLANT GROWTH CHAMBER)

Diego Axel López Guerrero, María Isabel Gaona Cárdenas, Gilberto Ruiz Mondragón, Álvaro Sánchez Rodríguez, Arnoldo Maeda Sánchez

Resumen


Resumen
La diversidad de trabajos de investigación y desarrollo tecnológico que se lleva a cabo en las instituciones de educación superior plantea un reto importante en el aspecto administrativo, pues para que se lleven a cabo se requiere contar con el equipamiento apropiado, así como los insumos necesarios; lo cual, en muchas ocasiones implica realizar inversiones importantes cuya gestión implica un tiempo considerable para su consolidación. Una manera de solventar este tipo de situaciones es mediante la participación intramuros de las diferentes especialidades para el diseño de prototipos que atiendan, de forma temporal o permanente, las necesidades de los grupos de investigación. En el presente trabajo se desarrolla una cámara de crecimiento para la planta “Arabidopsis Thaliana", que asegure un ambiente adecuado controlando tanto la temperatura como humedad de su interior, el cual tiene un nivel de maduración tecnológica TRL 2. Para ello, considerando su tamaño, se opta por utilizar unas celdas Peltier para el control de la temperatura, lo que facilita ajustarla mediante un sistema electrónico de control basado en la arquitectura de Arduino. Para llevar a cabo el diseño se usó un software de simulación, aplicado a la geometría de la cámara de crecimiento para determinar la ubicación y forma en que el suministro de aire, las descargas y recirculaciones, cumplan con lo requisitado. Una vez definida la geometría y ubicación de los ventiladores se define el sistema de control y se desarrolla la electrónica correspondiente. Para validar su funcionalidad, se somete a pruebas de 24 y 48 horas de uso continuo para garantizar su operación con las plantas. Los resultados obtenidos en la puesta en marcha del prototipo han sido satisfactorios, ya que se mantuvo la temperatura del interior de la cámara constante a 20 °C.
Palabras Clave: ambiente, cámara de crecimiento, climatización, control, temperatura.

Abstract
The diversity of research and technological development work carried out in higher education institutions poses a significant challenge in the administrative aspect, since in order to carry it out, it is necessary to have the appropriate equipment, as well as the necessary inputs, which, in many cases, implies making significant investments whose management requires considerable time for its consolidation. One way to solve this type of situation is through the intramural participation of the different specialties for the design of prototypes that attend, temporarily or permanently, the needs of the research groups. In this work, a growth chamber for the plant “Arabidopsis Thaliana” is developed, which ensures an adequate environment by controlling both the temperature and humidity of its interior, which has a technological maturity level TRL 2. To do this, considering its size, it has been decided to use Peltier cells for temperature control, which makes it easy to adjust it through an electronic control system based on Arduino architecture. To carry out the design, simulation software was used, applied to the geometry of the growth chamber to determine the location and way in which the air supply, discharges and recirculation meet the requirements. Once the geometry and location of the fans are defined, the control system is defined, and the corresponding electronics are developed. To validate its functionality, it is subjected to tests of 24 and 48 hours of continuous use to guarantee its operation with the plants. The results obtained in the start-up of the prototype have been satisfactory, since the temperature inside the chamber was kept constant at 20 °C.
Keywords: environment, growth chamber, air conditioning, control, temperature

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Referencias


Aguilar Ramírez, H., Mayanga Contreras, J., & Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. (2019). Diseño e implementación de cámara de crecimiento para plantas con control de temperatura e iluminación para el programa de Biología [Tesis de licenciatura, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo]. https://repositorio.unprg.edu.pe/handle/20.500.12893/45272

Aralab. (s. f.). Aralab, ENVIRONMENTAL CHAMBERS AND CONTROLLED ENVIRONMENTS. https://aralab.pt/projetos/?e-filter-bb4edc7-category=estabilidade

Belovski, I., Staneva, L., Aleksandrov, A., & Rahnev, P. (2017). Mathematical model of Thermoelectric Peltier module. Journal of Communication and Computer. https://doi.org/10.17265/1548-7709/2017.02.002

Ernesto, Q. R. J. (2019, 18 junio). Diseño e implementación de cámara de crecimiento para plantas con control de temperatura e iluminación para el programa de Biología.

https://repositorio.unprg.edu.pe/handle/20.500.12893/45272

FDM - Environment Makers. (2020, 5 mayo). Cámaras climáticas FDM - FDM - Environment Makers. https://www.dellamarca.it/es/tipologia-camaras-climaticas/2

Inolab especialistas. (s. f.). https://inolab.com/camaras-crecimiento/index.php?gad_source=1&gclid=Cj0KCQjw9vqyBhCKARIsAIIcLMHFhslgia52Y24UZ1i_EqZoT8awrdltbfdyh0xsD2hAntHM4FB5_yIaAoBVEALw_wcB2

Kim, J. Y., Abdel-Haleem, H., Luo, Z., & Szczepanek, A. (2023). Open-source electronics for plant phenotyping and irrigation in controlled environment. Smart Agricultural Technology, 3, 100093. https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100093

Por: Juan Manuel Repetto. (s. f.). Diseñan un módulo climático para el crecimiento de plantas en condiciones controladas | Sobre La Tierra. http://sobrelatierra.agro.uba.ar/disenan-un-modulo-climatico-para-el-crecimiento-de-plantas-en-condiciones-controladas/

Tumialán Borja, J., Rodríguez Garavito, C., Rojas, M., Villamil, A., & Universidad de la Salle. (2011). Construcción de una cámara de germinación para plántulas solanáceas. Revista Épsilon, 17, 121-138. https://ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1141&context=ep2

Santos Gavidia, A. (2009). DISEÑO DE UNA CÁMARA DE FLUJO LAMINAR HORIZONTAL PARA LA PRODUCCIÓN DE PLANTA IN VITRO [Tesis de licenciatura, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/250






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