Inyección de Bióxido de Carbono (CO2) en Invernadero

El bióxido de carbono (CO₂), temperatura, humedad relativa y radiación solar, son los principales factores que determinan la velocidad del proceso fotosintético en las plantas, y por ende su crecimiento y productividad. La concentración actual de CO₂ en la atmósfera es de 350 a 400 ppm, mientras que la concentración que permite tener la mayor tasa de fotosíntesis en las plantas es aquella que va de las 900 a 1000 ppm. Lo anterior habla de que la tasa de asimilación de carbono potencial está limitada por la concentración actual de este gas.

¿Por qué hacer inyección de CO₂?

Es bien sabido que alrededor del 40 % de la materia seca que conforma a las plantas está compuesta por carbono (C), el cual proviene del CO₂ y que se incorpora a través de la fotosíntesis; de ahí la importancia de un suministro adecuado. Dentro de los invernaderos la inyección se vuelve esencial, ya que distintos estudios han revelado que la concentración de CO₂ dentro de los invernaderos durante gran parte del día se reduce entre  47 a 55 % respecto a la concentración atmosférica. Debe tomarse en cuenta que valores menores a 200 ppm de CO₂  son limitantes para la producción, debido a que la tasa respiratoria es superior a la tasa de fotosíntesis.

La inyección de CO₂ ha permitido incrementar la producción del tomate cherry en un 15 %, 17 % en judía, 17 % en pepino y 17 % en pimiento. Aunque el efecto conjunto CO₂-Calefacción ha permitido incrementos de hasta un 50 % en pepinos.

Métodos de inyección de CO₂

Para la inyección de bióxido de carbono se cuenta con distintos métodos, principalmente los siguientes:

Pasivo.  Emplea las ventilas cenitales y laterales del invernadero para el recambio de aire al interior. Su limitante más fuerte es que solo aporta las concentraciones del ambiente (300 a 400 ppm), las cuales no satisfacen al cultivo cuando este se encuentra en la mayor actividad fotosintética. Es el método más económico para la inyección de CO₂.

Combustión. Se puede hacer de dos maneras: 1) Mediante quemadores distribuidos dentro del invernadero, donde se queman combustibles bajos en contenido de azufre (gas natural o propano), cuyo propósito es calentar e inyectar CO₂ como producto de la combustión. Se debe tener cuidado con el contenido de oxígeno dentro del invernadero para poder llevar adecuadamente la combustión, ya que niveles insuficientes favorecen la producción de gases tóxicos (CO, NO_x y SO₂); la inyección de aire con ventilador evita estos problemas.

Es un método poco preciso que puede ocasionar excesos de CO₂; 2) Consiste en una caldera central donde se queman combustibles fósiles, los gases liberados se redirigen hacia el invernadero de manera homogénea. El aporte de CO₂ y calefacción se puede separar, también se puede extraer el vapor de agua de los gases de combustión, evitando que lleguen al invernadero. La ventaja de este método es su menor precio comparado con la inyección de CO₂ puro. 

CO₂ puro. Es el método más idóneo para la aplicación de CO₂, se puede aportar en cualquier momento y en la cantidad deseada, limitado solamente por la capacidad del tanque de almacenamiento, el cual se encuentra desvinculado de los demás sistemas del invernadero, permitiendo realizar un control individualizado de las aplicaciones. El suministro del gas es mediante una red de distribución que parte del tanque central, pero también puede aplicarse de manera directa o por medio del sistema de riego. El origen de este CO₂ es de procesos industriales y en menor grado de procesos naturales o bioquímicos, el cual es purificado (99.9 %), concentrado y licuado. Es el método que requiere de una mayor inversión, debido principalmente al equipo que se requiere para su almacenamiento, transporte y distribución en relación con los otros métodos.