19 June, 2021 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Diseña UAQ dispositivo ultrasónico para riego por goteo

AUTOR: Israel Pérez Valencia

FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT

Santiago de Querétaro, Querétaro.  (Agencia Informativa Conacyt).- La Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), a través del Centro de Investigaciones del Agua (CIAQ) de la Facultad de Ingeniería, desarrolló un sensor de flujo ultrasónico que con una precisión milimétrica es capaz de medir el caudal en los canales de riego utilizando tecnología Doppler.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el profesor investigador responsable del proyecto, Carlos Alberto Chávez García, precisó los beneficios que ofrece esta tecnología en aspectos muy significativos como el ahorro del agua y recursos económicos para los productores, así como la precisión para aumentar la eficiencia en los cultivos que la utilizan.

Este desarrollo se deriva de la convocatoria que en 2014 lanzó la Gerencia de Distritos de Riego de la Comisión Nacional del Agua (Conagua), donde convocó a la Universidad Autónoma Chapingo (UACh), el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) y la UAQ con el objetivo de tecnificar 200 mil hectáreas de riego por gravedad para hacer más eficiente el uso de agua en esos cultivos.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo surge la idea de diseñar esta tecnología?

Carlos Alberto Chávez García (CACG): El planteamiento de la Gerencia de Distritos de Riego era básicamente la tecnificación de las áreas de riego por goteo que se nos plantearon. Normalmente la eficiencia en la aplicación de riego convencional ronda en 40 por ciento, es decir, que de cada 100 litros que entran a la parcela se están perdiendo 60. La meta que nos propusimos fue pasar al menos a 75 u 80 por ciento de aprovechamiento del agua, lo que significa un ahorro de entre dos y cuatro mil metros cúbicos por hectárea.

Dr. Carlos Alberto Chavez GarciaDr. Carlos Alberto Chavez García.La Gerencia de Distritos de Riego repartió las hectáreas a las instituciones: 150 mil para la UACh, 40 mil para el IMTA y a la UAQ nos dieron únicamente 10 mil, atendimos cinco mil hectáreas en el distrito 085, que es La Begoña, Guanajuato, y cinco mil hectáreas en el distrito 023 ubicado en San Juan del Río, Querétaro.

El proceso de tecnificación consistió en tres etapas con trabajo de campo. La primera fue evaluar cómo estaba regando el productor y la cantidad de agua que usaba en su parcela; la segunda fue hacer un diseño de riego por gravedad para las parcelas y decir al productor cómo usarlo; y la tercera etapa, que consistió en dar al productor una receta de riego que no es otra cosa que un papel en donde se le orienta sobre el gasto de agua en relación con los surcos del cultivo; por ejemplo, si el productor genera un consumo de 15 litros de agua por segundo, únicamente debe abrir cuatro surcos y va a tener que hacer un cambio de tendido cada dos horas, luego cada tres y así sucesivamente.

AIC: ¿En qué etapa de la tecnificación es cuando proponen esta nueva tecnología?

CACG: En la segunda etapa el trabajo de campo fue arduo, levantamos las áreas de las parcelas, sus pendientes, la topografía, la curva granulométrica, la textura, es decir, todo lo que se refiere a las características físicas de la parcela. Eso nos generó una base de datos amplia respecto a los distritos que estábamos manejando y fue cuando vimos la necesidad de contar con un dispositivo de medición de alta precisión. Consultamos a las otras instituciones y a la Conagua sobre la existencia de un dispositivo con esas características y solo encontramos unos que en el mercado tienen un costo de entre 100 mil y 180 mil pesos, a los que obviamente no tienen acceso los productores.

En la UAQ nos dimos a la tarea de crear un prototipo de bajo costo y de alta precisión y fue así como desarrollamos un sensor ultrasónico de efecto Doppler. Nos llevó más o menos dos años y medio desarrollarlo. Actualmente ya se están utilizando diez de esos aparatos, cinco en cada uno de los distritos de riego, y el costo es tan solo un cuarto del precio de los modelos existentes en el mercado.

AIC: ¿En qué consiste este dispositivo?

CACG: El dispositivo de medición combina un sensor de profundidad para medir el tirante y uno de velocidad en un solo cuerpo, con forma hidrodinámica que se coloca en el fondo del conducto; se basa en el principio Doppler de onda dual, utiliza los pulsos ultrasónicos para generar y recoger ecos de las moléculas del fluido y de sus partículas en suspensión y hace múltiples mediciones de la velocidad en todo el perfil de la sección hidráulica, adoptando la más representativa del mismo. Es un aparato diseñado para que trabaje en cuatro secciones: rectangular, trapecial, herradura y circular; mide la velocidad del caudal, la presión y el gasto de agua realizado. El sensor ofrece una precisión milimétrica en lo referente a la medición de profundidad, velocidad y volumen de agua utilizada.

 

Dr. Carlos Alberto Chávez García
Profesor investigador del CIAQ

Universidad Autónoma de Querétaro

[email protected]

Este sensor ofrece importantes beneficios a los productores que se dedican al riego por gravedad, sobre todo en la cuestión económica porque ahora ya no se les va a cobrar por riego, que era lo que se hacía normalmente, sino por cantidad exacta de agua que estén utilizando. Los productores que lo usan están muy contentos, dicen que les ha brindado muchas cosas positivas, ya que ahora pueden ver cuánta agua realmente están usando.

A los productores se les cobra alrededor de 450 pesos por millar de riego, con esta tecnología no solo estamos bajando la cantidad de agua sino que decimos a los productores que si ellos emplean solo el agua que necesitan en su cultivo les puede representar hasta 10 por ciento más de rendimiento. En la cosecha que vamos a tener próximamente vamos a hacer la evaluación, pero pronostico que tendremos resultados muy buenos.

AIC: ¿Qué instancias apoyaron en el desarrollo de este proyecto?

CACG: Todo el sensor es tecnología 100% UAQ. Contamos con la participación de especialistas en automatización y control, diseño industrial e informática, que nos apoyaron en la parte de la programación del dispositivo. Los recursos provinieron de la universidad e indirectamente de la Conagua.

AIC: Actualmente, ¿en qué etapa se encuentra este desarrollo tecnológico?

CACG: Estamos en la etapa de comercialización. Ya lo probamos a la Conagua en el bajo del río San Juan, donde ya nos solicitaron este prototipo por su funcionalidad. Estamos concretando tres patentes que serían la marca (FluxSense), la tecnología y el software, próximamente se nos darán los números correspondientes.

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