Se presenta el primer living lab que regenera el aire de los edificios con cultivos hortícolas

Un invernadero de agricultura urbana conectado a un aula y en un despacho de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) absorbe el CO2 de estos espacios y, mediante la fotosíntesis, lo transforma en oxígeno . Este aire limpio recircula nuevamente en el aula, en caso de que las condiciones sean adecuadas. Así funciona el Air quality & Green Infraestructure Living Lab (Airgilab), el primer living lab que regenera el aire de los edificios con cultivos agrícolas.

La innovadora infraestructura científica se ha construido en el marco de los proyectos MOVE4EDU y BINAFET, en los que participan el Grupo de Investigación de Innovación de la Construcción (GRIC) de la Universidad Politécnica de Cataluña - BarcelonaTech (UPC) y SOSTENIPRA de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

El aula 3.07 del edificio TR5 del ESEIAAT de la UPC no es un aula cualquiera. En este espacio, los 80 estudiantes que asisten a clase respiran un aire de gran calidad gracias a Airgilab. La innovadora infraestructura se considera el primer laboratorio vivo que integra la agricultura urbana en un edificio para mejorar la calidad del aire que se respira. Proporciona un excelente confort ambiental, reduciendo los costes de los sistemas de ventilación. La adopción de este sistema permitiría generar ahorros energéticos en los edificios y beneficios provenientes de la gestión del invernadero que ayudarían a hacer viable la implementación de sistemas de ventilación.

Descarbonizar los edificios con la fotosíntesis

Airgilab utiliza la fotosíntesis de los cultivos hortícolas para capturar dióxido de carbono. El aula y el despacho de ESEIAAT están conectados a un sistema de ventilación que extrae el CO2 emitido en estos espacios. Este CO2 se transporta a un invernadero tecnificado construido en la cubierta del edificio TR5 donde se cultivan plantas hortícolas (tomateras, lechugas, judías, etc.). Éstas absorben el CO2 y lo transforman en oxígeno mediante la fotosíntesis. Posteriormente, se evalúa si este aire puede ser inyectado de nuevo en los espacios interiores del edificio.

Así, el innovador Airgilab integra los flujos residuales generados en los edificios dentro de procesos agrícolas para sumar en la estrategia de descarbonización y transición ecológica. De hecho, se considera el primer living lab inteligente que integra un invernadero en el sistema de ventilación de un edificio, porque los flujos residuales de los subsistemas se gestionan mediante control predictivo y aprendizaje automático, diseñado por el equipo investigador del GRIC.

El profesor de ESEIAAT e investigador del GRIC, Marcel Macarulla, uno de los principales promotores del laboratorio, afirma: “hemos construido un living lab que integra un invernadero en un sistema de ventilación. Se trata de aprovechar los flujos energéticos y el CO2 del edificio para mejorar la productividad de los cultivos. También queremos investigar cómo el invernadero podría reducir la demanda de ventilación del edificio precalentando el aire o limpiando el aire sucio del edificio entre otros aspectos”.

Santiago Gassó, otro de los principales promotores del proyecto e investigador del GRIC, afirma que "esta es una instalación que permitirá a nuestro grupo de investigación validar los modelos de control que desarrollamos, así como estudiar las sinergias entre edificios e invernaderos."
Por otro lado, este laboratorio es de los primeros invernaderos tecnificados integrado en las instalaciones de ventilación y climatización de un edificio. Por este motivo, pretende ser un espacio demostrativo, tanto para la comunidad científica como para la ciudadanía. En el ámbito educativo, el laboratorio acercará la investigación a la docencia, haciendo posible que los estudiantes puedan ver cómo funciona un sistema de ventilación, así como testear distintos sistemas de monitorización y control. Además, los datos generados se recogerán en una base de datos que estará a disposición de los usuarios para utilizar herramientas de inteligencia artificial.

Argilab surge a partir de dos proyectos conjuntos en los que trabajan el grupo GRIC de la UPC y SOSTENIPRA de la UAB: MOVE4EDU y BINAFET. En el primero, los investigadores estudian las simbiosis entre invernaderos y edificios para aprovechar los flujos residuales del edificio y mejorar la productividad del cultivo. En el proyecto BINAFET se plantean mejoras técnicas en el invernadero como leds y cristales fotovoltaicos, además de herramientas de inteligencia artificial para optimizar el funcionamiento del sistema. Estos proyectos han sido financiados con fondos de la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación, fondos Next Generation y fondos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, con un total de 600.000 euros repartidos entre ambos grupos de investigación.

El Airgilab forma parte del Centro Específico de Investigación (CER) AgroTech de la UPC, en el que se integra la investigación de la UPC en el ámbito agroalimentario. Además forma parte de la red X_AgriTech para la transferencia de conocimiento al sector.

Más información:

Sitio web del proyecto BINAFET

Sitio web del proyecto MOVE4EDU