SISTEMA DE ACUAPONÍA Presentan::

Viviana Valdiviezo Jiménez

Juan Pablo García López

Sergio Maldonado Valencia Jhonny Gudiel Rodríguez López

Asesor:

Mtro. Roberto Ibáñez Córdova

Resumen:

El siguiente documento describe el funcionamiento y la importancia de un sistema de

acuaponía el cual está orientado al desarrollo sustentable, en donde interactúan el

cultivo de peces y plantas, donde se genera un beneficio mutuo, dando así la

oportunidad a que se pueden cultivar de una forma más natural y saludable plantas

comestibles y por lo consiguiente los peces también sea para consumo.

Abstract: The following document describes the operation and importance of an aquaponics

system which is oriented to sustainable development, where the cultivation of fish

and plants interact, where a mutual benefit is generated, thus giving the

opportunity to be cultivated from a more natural and healthy way edible plants and

therefore the fish is also for consumption.

Palabras clave:

Programación, Arduino, Cultivo, Suelo

Introducción:

Desde la historia de la humanidad, la lucha por la supervivencia está ligada a la

cantidad de recursos con los que se cuenta. Esa misma situación ha repercutido

en la presión de producir comida para satisfacer las necesidades de alimentación,

pero también con el paso del tiempo se ha generado un deterioro de los recursos

ambientales y como consecuencia disminuye la cantidad y calidad de los

productos. Como se observa hoy en día, la cantidad de la población va en

aumento mientras que la calidad y la producción de las tierras para poder cultivar

decaen muy rápido, lo que nos indica a pensar en innovar estrategias de

producción de alimentos, basándose en sistemas que ayuden a mejorar el medio

ambiente y sean sustentables, de esta manera se protegen los recursos naturales

como el suelo y el agua.

Fundamento teórico.

Se conoce como acuaponía al sistema

sustentable de producción de comida

que combina acuicultura tradicional

(cría de animales acuáticos), con la

hidroponía (cultivo de plantas en agua).

En la acuacultura la descarga se

acumula incrementando la toxicidad

para los peces. Esta agua es dirigida al

sistema hidropónico donde es filtrado

por las plantas que utilizan los

nutrientes, dejando así el agua lista

para ser recirculada hacia los animales.

Un sistema acuaponico es el resultado

de la integración de la producción de

peces y de plantas sin suelo dentro de

un sistema cerrado, donde los

desechos metabólicos de los peces (principalmente nitrógeno) son

aprovechados por las plantas para

crecer, y por otro lado, las plantas

limpian el agua de estos componentes

para mantener niveles adecuados para

la crianza de los peces, gracias a esto

el recambio de agua y la contaminación

disminuyen a un 80%.

En acuaponía, los fluentes ricos de

nutrientes de los tanques de los

peces son usados para fertilizar la

producción de las plantas. En este

sistema, las raíces de las plantas y la rhizobacterias remuevan los nutrientes

del agua, estos nutrientes son

contaminantes que, si no se remueven,

podrían alcanzar niveles tóxicos para

los peces, pero dentro del sistema

acuaponico, sirve como fertilizante

líquido para el crecimiento de las

plantas, además funciona como un

filtro natural del agua en la que viven

los peces. Esto crea un mini

ecosistema, en donde, tanto las

plantas como los peces, pueden vivir

y prosperar.

Los tipos de cultivo pueden ser muy

variados. En el caso de los vegetales,

los demás productivos son la lechuga y

repollo, pero se puede tener a un buen

rendimiento cualquier tipo de verdura y

fruta. En cuanto a los peces, casi

cualquier especie de agua dulce de

tamaño medio puede adaptarse.

El sistema supone un considerable

ahorro de agua y fertilizantes. El agua

solo se agrega para reemplazar las

pérdidas de absorción de las plantas, la

evaporación o la extracción de la

biomasa del sistema. El agua puede

ser salada o dulce, dependiendo del

tipo de peces y la vegetación utilizada.

Desarrollo

El proyecto del sistema de acuaponía

fue elaborado pensando en el

desarrollo y apoyo a las comunidades

rurales que se les es difícil conseguir

verduras o frutas, ya sea por estar

lejos de la cuidad o por ser difíciles

de adquirir.

Para la elaboración del proyecto se

investigó respecto al tema, para

poder conocer con que trabajaríamos.

Se utilizó el software arduino para

programar los sensores, y visual

studio para hacer una interfaz grafica

donde pueda darse a conocer los

datos de lectura de los sensores, así

como apagar o encender la bomba.

El código hecho en Arduino fue el

siguiente:

Se tuvieron que declaramos variables

para hacer las lecturas respectivas de

cada sensor y la bomba apoyada con

el modulo relé para después enviar las

lecturas a la interfaz de Visual studio el

cual recibía los datos de Arduino y por

medio de su propio código se controló

un panel, que fue elaborado

previamente, para así tener el control

sistemático del proyecto.

Código de acciones que arduino

recibirá desde la interfaz

void loop() { // control de encender la bomba if

(Serial.available())dato=Serial.rea d(); if(dato=='a')

{ digitalWrite(relayPin,HIGH);

} if(dato=='b') {

digitalWrite(relayPin,LOW); }

//if (dato=='c') //{

ultrasonico(); humedad(); delay(1000);

// }

}

void ultrasónico() //el sensor ultrasónico { digital Write (trigger, LOW); delayMicroseconds(5); digitalWrite(trigger,HIGH); delayMicroseconds(10); tiempo=pulseIn(echo,HIGH); distancia=(0.017*tiempo);

}

void humedad() // el sensor de humedad de suelo {

int val=map(analogRead(A0), 0,

1023, 100, 0); Serial.print(val);

Serial.print(','); Serial.println(distancia);

}

Aquí témenos el diseño de la interfaz

gráfica de Visual studio.

Se incluyeron dos botones uno para

encender y otro para apagar la

bomba, así también para conectar el

puerto de transmisión de datos que

recibimos de Arduino. Desde esta

interfaz se podrá monitorear el trabajo

de lectura de los sensores, para que

el usuario determine si es necesario o

no regar sus plantas.

El código en visual

Se trabajó en el código de visual para

poder recibir las lecturas de los

sensores para poder tener un mejor

control de nuestro sistema electrónico,

así también se programó para

mandar datos a arduino.

Durante el proceso de la construcción

del proyecto se realizaron diversas

pruebas y simulaciones, las cuales

permitían observar los errores que en

algún momento se llegaron a tener en

la programación tanto de arduino como en visual studio.

.

Las simulaciones hechas fueron

prioritariamente con los sensores y la

bomba junto con el módulo relé para

poder tener una cereza y precisión en

el funcionamiento de los mismos.

Los materiales utilizados para la

realización de este proyecto son los

siguientes:

1 placa de Arduino uno

1 Modulo relé

1 Sensor de humedad de suelo

1 Sensor ultrasónico

Jumper M-M y E-M

Cable UTP 1 Batería de 9 v

1 Mini bomba sumergible de

agua 3 metros de manguera

2 extremos de PVC (4 pul) de

50 cm de largo

Resultados

Los resultados obtenidos fueron

satisfactorios al comprobar y ver que

los sensores y la bomba respondían

correctamente a la instrucción dada

por el usuario y basada en la

programación. Cumpliendo con el

propósito del proyecto

Conclusión

Viendo el funcionamiento correcto

del proyecto se llegó a una

conclusión segura. La

implementación de este sistema para

la producción de plantas y cría de

peces es una muy buena alternativa

sustentable y que ayuda a la

conservación de nuestro medo

ambiente. También esta al alcance

de toda la sociedad, puede ser

implementada en nuestra propia

casa.

Propuestas de mejora

Algunas de las propuestas de

mojaras es la implementación de

filtros de agua, esto con el fin de

tener agua de mayor calidad para

los peces.

En el caso de los censores podrían

automatizarse, dependiendo de la

lectura de humedad, podría

accionarse la bomba para hacer el

riego o apagarse si llegase a tener las

plantas la humedad correcta, de tal

manera que si el usuario tiene otras

actividades, podría realizarlas

sabiendo que su sistema trabaja de

manera automatizada.

Implementar una aplicación de

monitoreo, para cuando el usuario

tenga que salir fuera de casa y no

pueda llevar su equipo de cómputo,

podría seguir observando el

funcionamiento del sistema desde

su teléfono celular.

Bibliografía consultada https://www.agroindustria.gob.

ar/sitio/areas/acuicultura/public

aciones/_archivos/000000_Info

rmaci%C3%B3n%20y%20notic

ias%20vinculadas%20al%20se

ctor/160831_T%C3%A9cnicas

%20de%20Acuaponia.pdf http://www.scielo.org.mx/scielo

.php?script=sci_arttext&pid=S2

007-

09342016000500983&lng=es&

nrm=iso file:///C:/Users/Jhonny%20Rod

riguez/Downloads/36-41-1-PB.pdf

https://www.academia.edu/103

54397/La_acuapon%C3%ADa

_como_herramienta_did%C3%

A1ctica_para_la_ense%C3%B

1anza_de_la_ciencia_y_la_tec

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