CO2. Fuente de alimento

1.- IMPORTANCIA DE MANTENER NIVELES ADECUADOS DE CO2
2.- NIVELES DE FERTILIZACIÓN CARBÓNICA
3.- SISTEMAS DE ENRIQUECIMIENTO CON CO2
3.1.- UTILIZACIÓN GASES DE COMBUSTIÓN DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN
3.2.- USO DE GENERADORES DE CO2
3.3.- INYECCIÓN DE CO2 ALMACENADO EN BOMBONAS
3.4.- OTROS SISTEMAS
4.- SEGURIDAD
5.- RENTABILIDAD DE LA FERTILIZACIÓN CARBÓNICA
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1.- IMPORTANCIA DE MANTENER NIVELES ADECUADOS DE CO2

Las plantas verdes utilizan dióxido de carbono (CO2) y agua, en presencia de luz, para sintetizar compuestos orgánicos mediante la serie de reacciones que conforman la fotosíntesis. Si alguno de estos tres factores se encuentra a niveles menores de los que la planta puede utilizar para un máximo rendimiento, la síntesis de compuestos orgánicos se situará a un determinado nivel, y no se podrá alcanzar ese potencial máximo. Dicho de otro modo, el elemento que se encuentre a un nivel menor actuará como factor limitante de la fotosíntesis y, en consecuencia, del crecimiento vegetal.

La absorción de CO2 por parte de la planta se realiza a través de los estomas. El intercambio de gases se lleva a cabo a través de los estomas o poros especializados, también se expulsa vapor de agua a través de los estomas, fenómeno llamado transpiración., la absorción depende de las condiciones de temperatura, iluminación, nivel de absorción de agua, que regulan la apertura y cierre de dichos estomas, así como de la disponibilidad del gas en la atmósfera.
La concentración de CO2 actualmente en la atmósfera libre es de aproximadamente 300 o 350 PPM (partes por millón), aunque los valores difieren según la localización geográfica de las mediciones. Para que el gas se encuentre disponible para las plantas debe encontrarse entre 100 y 2500 PPM.
En algunos medios científicos se sostiene que hace millones de años, la cantidad de CO2 en la atmósfera era superior a la actual y que las plantas nunca perdieron la facultad de procesar CO2 a mayores concentraciones. Como consecuencia, el crecimiento vegetal en la atmósfera actual se encuentra limitado. Sin embargo, a concentraciones mayores de 2500 PPM pueden producirse resultados negativos, como consecuencia del cierre de estomas de la hoja.
Añadir CO2 a un medio de producción que no recibe la cantidad adecuada de luz o agua, no produce un aumento de crecimiento. Sin embargo, estudios realizados demuestran que, en condiciones de luz y suministro de agua adecuados, un aporte de CO2 hasta llegar a las 1500 o 2000 PPM pueden incrementar el crecimiento hasta 6 veces en comparación con plantas que se encuentran a los niveles normales de CO2.
Como es lógico, solo se puede considerar el enriquecimiento del cultivo con CO2 en el caso de recintos cerrados como invernaderos, salas de cultivo o armarios. En estos casos tienen, además, especial sentido, porque en una atmósfera cerrada y debido al consumo, la concentración puede caer hasta niveles bajos. Por otra parte, en este sistema de cultivo, la disponibilidad de agua y luz serán en general altas, y será la disponibilidad de CO2 el factor limitante.
Además de mejorar el rendimiento en peso y precocidad de los cultivos, en ocasiones se observa además una mejora de la calidad del producto obtenido, aunque esto no siempre ocurre, además debe considerarse la posibilidad de que cambien las necesidades hídricas y de fertilización del cultivo.

2. NIVELES DE FERTILIZACIÓN CARBÓNICA

Este es el metodo más conocido por los amantes de los acuarios. Para asegurar la eficacia, a la hora de llevar a cabo el enriquecimiento en invernaderos, debe considerarse la incidencia de luz en ese momento, no sólo según época del año, sino incluso el momento del día. Por la mañana comienza la actividad, pero los niveles de CO2 suelen ser altos, debido a la respiración nocturna. A mediodía, cuando la iluminación empieza a alcanzar máximos y los niveles de CO2 nocturno pueden haber disminuido, debería incrementarse la concentración de CO2 y mantenerla también por la tarde. Como es lógico, en verano las aportaciones deberían ser mayores, debido al mayor índice de iluminación. En invierno, y según las condiciones, podría incluso ser inútil el aporte sin una fuente de iluminación complementaria.

3. SISTEMAS DE ENRIQUECIMIENTO CON CO2

El método más sencillo para evitar que la concentración de CO2 dentro del invernadero caiga, es utilizar la ventilación para renovar la atmósfera interior. De este modo se consiguen las 300 PPM que hay normalmente al aire libre. Sin embargo, esto no puede considerarse como un método de enriquecimiento. Es más, cuando el verdadero enriquecimiento se lleva a cabo, su eficacia puede verse disminuida por la necesidad de ventilar (debido a altas temperaturas).
Existe diversas alternativas para mantener un nivel alto de CO2 en el invernadero: utilizar gases de combustión de la instalación de calefacción, uso de generadores de CO2, inyección de CO2 almacenado en bombonas, etc.

3.1. UTILIZACIÓN GASES DE COMBUSTIÓN DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN

Este método consiste en recuperar los gases de combustión de la calefacción e introducirlos en el invernadero. La instalación consiste en inyectores y aparatos de medida y seguridad que dosifican dichos gases.
Alcanzar niveles de unos 1500 PPM se consigue normalmente sin problemas con el funcionamiento normal del sistema en invierno. Según algunos autores, para conseguir 1500 PPM se necesitan unos 100 kg de CO2 por hectárea de invernadero y ésto se alcanza con potencias de calefacción de 350 a 500 kW, muy por debajo de los 2500 a 3000 kW necesarios en pleno invierno. El principal atractivo de esta alternativa es que se trata de un enriquecimiento prácticamente gratuito.
La problemática consiste básicamente en dos cuestiones:
- Como ya se ha visto, las necesidades de fertilización carbónica son máximas a mayor nivel de iluminación: desgraciadamente esto ocurre en verano, cuando el sistema de calefacción se encuentra sin o con mínima actividad. Su uso en invierno puede ser poco eficaz debido a los bajos niveles de iluminación.
Además, las máximas necesidades de CO2 ocurren de día, y las de calefacción, de noche. Para paliar este inconveniente, algunos investigadores europeos proponen poner en funcionamiento las calderas por el día, para poder aprovechar el CO2, y almacenar el agua
caliente en depósitos y hacerla circular durante la noche. Este tipo de instalaciones tendría, sin embargo, la desventaja de tener que realizar una mayor inversión en instalaciones (de almacenamiento, energía, etc.)
- Por otro lado, debe también considerarse la naturaleza del combustible utilizado, ya que los gases de combustión, además de CO2, contienen otros compuestos que pueden ser perjudiciales (azufre, etc.). En este sentido, el metano (y por extensión el gas natural, que está formado mayoritariamente por éste) es una de las fuentes más recomendables.

3.2. USO DE GENERADORES DE CO2