El cultiu i processat del cànnabis per a ús medicinal necessita de grans quantitats d’energia degut a les necessitats d’estabilitat ambiental durant el seu creixement i transformació per tal de garantir la constància de la composició dels diferents cannabinoides. D’aquesta manera, el producte final es podrà considerar com a fàrmac amb unes propietats específiques.
El cost energètic de producció del cànnabis medicinal es converteix, en la majoria dels casos, en el cost més important i el que determinarà si l’explotació industrial és rendible o no.
Un disseny eficient de la instal·lació augmentarà la rendibilitat directa de l'explotació i reduirà la petjada de carboni aportant un valor afegit per a aquests productes d'origen vegetal.
La majoria de les actuacions que ens permeten optimitzar el control i l'estabilitat de les condicions ambientals, així com l'eficiència energètica, suposen una inversió inicial superior. Degut al fet que aquesta inversió es decideix i realitza molt abans fins i tot de tenir la llicència, fa que es compliqui la presa de decisió sobre un cost el retorn del qual es prolonga en diversos anys.
D’una banda, tenim l’escenari de l’elevat cost de les energies que ens porta a dissenyar en base a la eficiència i estalvi i, de l’altra, la incertesa sobre el mercat del cànnabis medicinal (volums, preus, etc.) i la seva dificultat com a producte i procés, que ens fa ser prudents.
No es pot parlar d'una solució “estàndard” òptima de disseny d’instal·lació, perquè aquesta depen de molts factors, i s’ha de desenvolupar “a mida”:
Per tot això, en aquest article ens proposem identificar els diferents punts que s’han d'analitzar per a poder implementar solucions tècniques en la instal·lació que comportin una millora de l'eficiència energètica. El resultat de l'anàlisi s’haurà d’aplicar en el càlcul de la rendibilitat de cada cas concret, tenint en compte les possibles opcions de millora proposades.
Les condicions de cultiu han de ser òptimes. Si en alguna cosa estem d'acord en aquest sector és que qualsevol millora en estabilitat i seguretat en les condicions ambientals del cultiu comporten un millor rendiment i qualitat del producte i, per tant, un augment de la rendibilitat.
És una de les condicions més importants perquè té un gran impacte econòmic. Hem de cercar una bona parcel·la, en una zona amb climatologia adequada a les necessitats del cultiu, i suficients hores de llum. A més, hem de garantir l’accés a aigua de qualitat i comptar amb xarxa elèctrica, fet que impacta molt en el disseny, la inversió i els costos d'explotació.
La il·luminació del cultiu es pot realitzar mitjançant llum solar, artificial o combinant ambdues.
La llum solar ens permet estalviar en el consum d'energia, però per a poder utilitzar-la hem d’observar el tipus de tancament.
Els tancaments tipus film proporcionen la major transmissió de llum solar, però alhora menys estanquitat i aïllament per a les zones o nits fredes, de manera que caldrà instal·lar-hi pantalles tipus black-out que ajudaran a millorar l'aïllament tèrmic.
Altres acabats com el policarbonat o el vidre milloren l'aïllament tèrmic, redueixen la transmissió solar, però augmenten la inversió.
En ubicacions properes a l’equador, tindrem les millors condicions de llum natural durant tot l’any, però a mesura que ens allunyem, si volem tenir estabilitat en el flux lumínic, cal instal·lar llums de suport, o fins i tot llums que puguin proporcionar l’aportació total necessària. En aquests casos, els llums que cal instal·lar haurien de ser tipus LED i regulables en potència per tal de garantir que només aportem la llum necessària per a completar la solar i contenir el consum d'energia.
En instal·lacions de tancaments opacs (panell sandvitx), la il·luminació s’aporta d’una manera totalment artificial, i serà constant independentment de l'època de l'any. Per a controlar el consum i reduir el cost, si estem connectats a la xarxa elèctrica, una mesura interessant consisteix en encendre els llums de nit. En cas de no disposar de xarxa elèctrica, caldria instal·lar-hi panells fotovoltaics i bateries per a emmagatzemar energia que ens permetin encendre els llums durant el dia i allargar el fotoperíode fins a 12 hores, o més per al vegetatiu i les plantes mare.
Degut a la necessitat de regular i controlar la temperatura i humitat del cultiu, un òptim aïllament ens permet reduir el consum energètic.
L'aïllament de sostre i parets pot tenir com a contrapartida la disminució de la transmissió de la llum solar i, per tant, un augment de consum per a garantir la il·luminació, de manera que caldrà estudiar cada cas específic per trobar-hi un equilibri.
L'aïllament del terra, excepte a les zones de clima excel·lent, sempre serà una bona inversió. Una llosa de formigó, col·locada sobre una capa d'aïllant i barrera de vapor (per a garantir la durada i qualitat dels acabats), ens garanteix l'aïllament i la inèrcia tèrmica per a les nits fredes, i és precisament a la part inferior de la planta (arrels) on volem garantir una temperatura lleugerament superior.
Poder mantenir les condicions constants de temperatura i humitat de dia, de nit i al llarg de l’any és un altre factor de consum energètic. Algunes ubicacions i solucions tècniques podrien quedar descartades durant l’estudi del projecte per la seva elevada humitat o les seves condicions tèrmiques.
El principal problema és combatre la humitat generada per les plantes. Durant la fase diürna, la planta transpira pràcticament tota l’aigua captada per les arrels. La manera més econòmica de reduir aquesta humitat interior és renovar l’aire de l'hivernacle amb un aire exterior més sec. En funció de la seva sequedat, fins i tot, es pot tenir marge per a refredar-lo de manera adiabàtica i, sens dubte, aquesta és la manera més eficient.
En qualsevol cas, com no es poden garantir les condicions ambientals exteriors, hem de plantejar la necessitat d’instal·lacions de deshumectació i refredament per a combatre la humitat generada per les plantes, així com la càrrega tèrmica interior (llums) i exterior. L'eficiència energètica dependrà de comptar amb un bon sistema de control per tal de poder reduir els costos d'explotació quan les condicions exteriors són favorables.
De nit, a zones fredes, és important:
Per tal d'augmentar el rendiment del cultiu, una pràctica habitual és augmentar la concentració de CO2 per sobre de l’ambiental durant el dia. Aquesta pràctica comporta un cost i una petjada de carboni que cal analitzar per a garantir la rendibilitat.
Treballar amb taxes de CO2 superiors implica la necessitat de mantenir l’equilibri perfecte amb l’aportació de nutrients i amb la quantitat de llum. En cas contrari, no obtindrem el rendiment desitjat, però obtindrem un augment de costos i, fins i tot, una menor qualitat del producte final.
Augmentar la taxa de CO2 mentre tenim aportacions d'aire nou elevades és poc rendible, de manera que només s’aconsella en interiors o hivernacles estancs.
En explotacions grans, en les que existeixi algun procés de combustió per a generar energia o aigua calenta, es podrien aprofitar els gasos de combustió per a augmentar la concentració de diòxid de carboni mitjançant una instal·lació de filtrat, emmagatzematge i refredament.
Una llosa de formigó, col·locada sobre una capa de aïllant i barrera de vapor (per tal de garantir la durada i qualitat dels acabats), ens garanteix l'aïllament i la inèrcia tèrmica per a les nits fredes.
Els processos de climatizació, deshumectació i assecat impliquen la necessitat d’instal·lar equipaments de generació de fred i calor. La nostra proposta és optar per sistemes de producció centralitzats perquè, tot i que la inversió econòmica és superior, ens proporcionen els següents avantatges:
Per a la distribució d’aquest fred i calor, s’aconsella l’ús de circuits d’aigua calenta i freda. En aquest tipus d’instal·lacions és molt recomanable utilitzar circuits de distribució de caudal variable degut a les grans diferències entre les necessitats de fred i calor de dia o de nit, o entre les diferents estacions de l'any.
Qualsevol procés de generació que aprofiti l’energia solar, la cogeneració, refredament adiabàtic o evaporatiu, biogasos, etc. serà aplicable i benvingut.
La qualitat i quantitat d’aigua accessible és un dels factors decisius per a l’elecció de la ubicació, però no sempre serà el més determinant.
Les solucions d’eficiència en aquestes sales són estàndard en sistemes de climatització. Aquí donarem algunes orientacions per a aplicar-les a les particularitats del processat del cànnabis.
És important distingir les diferents zones segons les seves necessitats ambientals i de programació de treball.
Un ambient amb humitat controlada només serà necessari en aquelles sales on el producte ja estigui sec i exposat a l’ambient (trimming en sec, curat i envasat).
A les zones on el material està en forma humida (desfullat, trimming en verd), la temperatura serà més baixa, de manera que és una opció interessant que el climatitzador que doni servei a aquestes zones sigui independent.
En la mateixa instal·lació ens trobem amb el fet que la majoria de les sales treballaran a un o dos torns i, fins al moment que l'explotació no estigui a ple rendiment molts dies, algunes sales estaran desocupades i altres, como els túnels d’assecat, treballaran les 24 hores, de manera que és important que els climatitzadors puguin sectoritzar-se, apagar-se o fer-los treballar en règim de temperatures i caudals reduïts.
El mateix succeirà amb les extraccions localitzades (de pols, vapors, etc.). És molt interessant que es puguin encendre i apagar independentment, perquè el número d’hores d’ús és relativament baix.
Adaptar el nivell de filtració (F9… H14) a les renovacions per tal de tenir la qualitat ISO 8 de nivell de partícules. Una sobre-especificació en el disseny té uns costos d'explotació elevats.
L’aigua és un recurs que cal administrar bé. Un aigua de qualitat (baixa conductivitat) es pot utilitzar amb un pretractament senzill, mentre que en un aigua de baixa qualitat caldrà fer-hi un tractament d’osmosi inversa, amb costos d'explotació, consum per rebuig d’aigua i inversió associats.
La qualitat i quantitat de l’aigua accessible és un dels factors decisius per a l’elecció de la ubicació, però no sempre serà el més determinant. Recordem unes qüestions que cal tenir en compte:
Les solucions tècniques d'eficiència energètica són existents i conegudes. Potser la dificultat dins del cànnabis medicinal radica en l’avaluació, per manca de dades, de com repercuteix en la quantitat i qualitat del producte, l’ús d’un ambient més controlat i precís (més despesa energètica), respecte a un altre amb marges més amplis.
Segons la nostra experiència, creiem que caldria començar amb un disseny sòlid que garanteixi la qualitat i, un cop iniciada l’activitat d’una manera estable, monitoritzar i fer proves que ens permetin obtenir dades per a millorar l'eficiència amb ampliacions o inversions futures.
Aquesta constant monitorització i anàlisi s’ha de projectar i realitzar per personal expert i focalitzat en aconseguir aquests objectius d’eficiència energètica i rendibilitat.
AUTOR:
Eudald Bogatell
Enginyer de projectes a VALTRIA