Tractores eléctricos autónomos para el cultivo de tepes

El césped, un elemento icónico del paisajismo estadounidense, cubre los suburbios, proporciona exuberantes superficies para los picnics en los parques y sirve de cobertura a los atletas de todo el país para los partidos en estadios, campos de golf y escuelas. Gran parte de este extenso y cuidado verde procede de granjas de tepes. Una granja de tepes, también llamada granja de césped, es una explotación agrícola dedicada a cultivar y cosechar hierba que puede transportarse y luego desenrollarse para trasplantar al instante un césped vivo y verde o un césped expansivo.

Pero al igual que sus colegas productores, el cultivo de tepes se enfrenta a muchos retos y los profesionales del sector buscan formas de mantenerse a la cabeza de la demanda y la rentabilidad. Una estrategia que llama la atención de las explotaciones de tepes es el uso de tractores eléctricos autónomos.

¿Por qué son importantes las explotaciones de tepes?

El cultivo de tepes es una parte importante del desarrollo de propiedades residenciales, públicas y comerciales, ya que satisface las necesidades de promotores, planificadores y propietarios de viviendas que desean cierta estética y funcionalidad en su paisajismo. En las nuevas construcciones, el cultivo de césped proporciona un recurso asequible para prevenir la erosión del suelo y ayudar a regular las temperaturas en las "islas de calor" urbanas y suburbanas causadas por el asfalto y la falta de vegetación.

El césped también desempeña un papel importante en la economía agrícola de Estados Unidos. Según la Encuesta de Estadísticas Agrícolas de 2017 del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), la industria estadounidense de tepes de césped natural se valoró en más de 1.100 millones de dólares, producidos en 1.465 granjas de 339.451 acres en 49 estados. En resumen, se trata de un importante cultivo especializado que ha despertado el interés de los recién llegados al mercado, que se preguntan cómo poner en marcha una explotación de tepes.

¿Cuáles son losprincipales retos del cultivo de tepes?

Como muchos cultivadores, el cultivo de tepes se enfrenta a varios retos relacionados con el momento de la cosecha, el clima y la estacionalidad, y la escasez de mano de obra.

1. Momento de la cosecha

El momento de la cosecha es fundamental en el cultivo de tepes, ya que el margen de cosecha es estrecho. Cortar el césped demasiado pronto o demasiado tarde puede afectar significativamente a su calidad y rendimiento. El césped debe alcanzar la madurez antes de la cosecha. La hierba Bermuda y el pasto azul de Kentucky, dos variedades comunes de césped, pueden tardar entre 10 meses y dos años en alcanzar la madurez. Si se cosecha demasiado pronto, se obtiene un césped inmaduro que puede no establecerse bien, mientras que si se retrasa la cosecha se puede obtener un césped demasiado crecido y con raíces atascadas.

El momento oportuno también es fundamental en lo que respecta a la logística de entrega entre una granja de césped y un cliente. El césped debe cosecharse según el pedido y no almacenarse, ya que puede deteriorarse rápidamente con el calor si se deja en los palés durante mucho tiempo. Una coordinación precisa entre la cosecha de la granja de tepes y los plazos de entrega garantiza que el tepe llegue a los clientes en condiciones óptimas y evita su descomposición.

2. Desafíos climáticos y estacionales

Las condiciones meteorológicas y las variaciones estacionales pueden afectar significativamente al crecimiento y la calidad del césped. La sequía estresa el césped y reduce su rendimiento. Por otro lado, las precipitaciones excesivas aumentan la probabilidad de enfermedades y moho. El cultivo de tepes también se ve muy influido por los cambios estacionales, con tasas de crecimiento y periodos de cosecha que varían a lo largo del año. En los climas más fríos, la temporada de cultivo puede ser limitada, lo que exige una planificación y gestión cuidadosas para maximizar la producción durante los meses óptimos. Además, las condiciones meteorológicas extremas y los patrones impredecibles pueden perturbar las operaciones de campo, como la siembra, el abonado y la cosecha, provocando retrasos y posibles pérdidas de rendimiento.

3. Escasez de mano de obra

Al igual que muchos sectores agrícolas, el cultivo de tepes se enfrenta a importantes problemas de mano de obra. Encontrar empleados fiables y cualificados para trabajar en la explotación o realizar trabajos de instalación puede ser un gran obstáculo. La naturaleza físicamente exigente del cultivo de tepes, unida a las fluctuaciones estacionales de la carga de trabajo, puede dificultar la atracción y retención de una mano de obra constante.

La escasez de mano de obra puede afectar a varios aspectos de las operaciones de cultivo de tepes, desde el trabajo en el campo hasta la entrega y la instalación. Sin mano de obra suficiente, tareas como la siega, la cosecha, el apilamiento y la carga de tepes en camiones pueden verse retrasadas o comprometidas, lo que conlleva posibles pérdidas y la insatisfacción de los clientes. Además, la disponibilidad de mano de obra cualificada puede ser un problema para las tareas que requieren conocimientos más especializados o experiencia.

¿Qué son los tractores eléctricos autónomos?

Un tractor eléctrico totalmente autónomo es un vehículo agrícola autoconducido, alimentado por batería y diseñado para funcionar sin conductor humano a bordo. Estos tractores están equipados con tecnologías avanzadas como GPS, cámaras, sensores y sistemas de inteligencia artificial (IA) que les permiten navegar por los campos, realizar tareas como segar, sembrar y cultivar, al tiempo que toman decisiones de forma autónoma, como detenerse cuando detectan a una persona o un objeto cerca del tractor.

La verdadera autonomía de un tractor es una tecnología compleja y, hasta 2024, Monarch Tractor es el único fabricante que ha conseguido comercializar su tractor eléctrico autónomo MK-V. Las operaciones totalmente autónomas requieren entrenar al tractor para negociar muchas variables, incluyendo diferentes tipos de cultivos, implementos, espacio de cabecera, anchura de hilera y topografía, todo ello manteniendo estrictas normas de seguridad y precisión operativa. Monarch está lanzando la autonomía por etapas para garantizar el éxito de las explotaciones. Dado que el MK-V está diseñado con un hardware habilitado para software, el tractor puede actualizarse con nuevas funciones y mejoras, que se introducen en el tractor mediante actualizaciones por aire. Los desarrollos se lanzan para ampliar las capacidades a nuevos cultivos y parámetros operativos. A partir de 2024, Monarch se centrará activamente en el uso de Autodrive en la siega en campo abierto para explotaciones de tepes.

Algunos tractores incorporan sistemas avanzados de asistenciaal conductor (ADAS ), que proporcionan una versión de autonomía parcial a las operaciones. Con ADAS, una persona debe permanecer sentada en el asiento del conductor, pero el tractor puede ocuparse automáticamente de ciertos aspectos de la operación, como mantenerse alineado dentro de una hilera mientras utiliza un implemento. Muchos de los turismos modernos que circulan hoy por las carreteras están equipados con diversas funciones ADAS y es probable queusted ya estéutilizando esta tecnología con regularidad sin darse cuenta. Los ADAS de los tur ismosayudan en tareas como el control de crucero adaptativo, el mantenimiento del carril y el frenado automático de emergencia. Aunque muchos tractores utilizados en explotaciones industriales a gran escala disponende una función de dirección automática semiautónoma, Monarch es el primero en llevar esta función (que denomina Row Follow) y las ventajas que conlleva a las pequeñas explotaciones especializadas.

¿Qué papel puedendesempeñar los tractores eléctricos autónomos en el cultivo de tepes?

A medida que las explotaciones de césped se enfrentan a una sobrecarga cada vez mayor de mano de obra y presupuestos, buscan nuevas estrategias que les ayuden a mantenerse a la vanguardia. El uso de tractores eléctricos autónomos se perfila como una solución potencial de gran valor. Un tractor que combine electrificación y plena autonomía, como el MK-V, puede desempeñar un papel importante en el cultivo de césped al mejorar la eficiencia de los recursos, garantizar la precisión, ayudar a aliviar las preocupaciones laborales y reducir la carga que supone el cumplimiento de las estrictas normas medioambientales.

Eficiencia de los recursos

Los cultivadores de tepes deben cumplir unos requisitos de siega diarios para mantener la hierba a una altura óptima. Esta altura varía en función de la especie, pero mantener la hierba dentro de los parámetros de altura objetivo requiere una atención constante. Cumplir los objetivos de eficiencia es clave para la rentabilidad. Para que un tractor eléctrico tenga algún valor en una explotación de tepes, debe cumplir los objetivos de eficiencia de dicha explotación. El MK-V, suponiendo una jornada laboral de 12 horas con un breve ciclo de carga durante el almuerzo, realiza entre 80 y 120 acres de siega al día, dependiendo del tamaño del implemento.

Cuando un tractor eléctrico puede cumplir los objetivos de eficiencia, una explotación de tepes se posiciona para obtener otras mejoras en la eficiencia de los recursos que permite un tractor eléctrico. La reducción del consumo de combustible y de las emisiones contribuye a reducir los costes de explotación. Los tractores eléctricos no sólo eliminan la necesidad de gasóleo, sino que la economía de energía eléctrica de cargar y hacer funcionar un tractor eléctrico es mucho menor que la de hacer funcionar un tractor diésel. Además, los tractores eléctricos autónomos tienen menores costes de mantenimiento en comparación con los tractores diésel tradicionales. Sus motores eléctricos son más eficientes y tienen menos piezas móviles que un motor de combustión interna convencional, lo que disminuye las necesidades de mantenimiento.

Precisió n

Gracias al guiado por GPS, los sensores y la visión de cámara de 360 grados, un tractor autónomo como el MK-V funciona con un alto nivel de precisión, realizando tareas como la siega con gran exactitud. Sus precisos sistemas de guiado y un ritmo constante optimizado por algoritmos también minimizan el solapamiento de pasadas, aumentando aún más la eficiencia. Cuando se multiplica por el número de hectáreas segadas en una explotación de tepes, la reducción o eliminación de solapamientos en las pasadas se traduce rápidamente en un ahorro adicional de tiempo y combustible.

A través de su tecnología Wingspan Ag Intelligence (WingspanAI), el MK-V mejora la visibilidad de las operaciones del tractor, informando de métricas como la distancia recorrida, las horas de funcionamiento, la velocidad media, la energía utilizada y el ahorro de emisiones de carbono de cada tractor. Este tipo de información permite al agricultor tomar decisiones basadas en datos y no en suposiciones.

Ahorro de mano de obra

El funcionamiento autónomo de los tractores permite que un solo operador supervise varios tractores a distancia, lo que reduce la demanda de mano de obra y los costes asociados. El hecho de que un operador supervise varios tractores libera mano de obra para centrarse en otras tareas puntuales como la siembra, la cosecha y el transporte de rollos de césped a los clientes. Dado que la mano de obra es difícil de conseguir, las granjas de tepes pueden estirar su limitado personal y presupuesto sin sacrificar la productividad. La escalabilidad y adaptabilidad de las granjas de tepes también es más fácil de conseguir, ya que las flotas de tractores autónomos pueden aumentar o disminuir para gestionar superficies de tepes variables. Un agricultor de tepes simplemente añade o quita unidades de tractor para ajustarse a las necesidades de carga de trabajo sin verse limitado por la disponibilidad de mano de obra cualificada.

También se ahorra mano de obra al mejorar el nivel de cualificación del operador. Gracias a la precisión inherente a los tractores autónomos, los cultivadores de césped pueden formar rápidamente a un nuevo operador que carezca de años de experiencia para segar con altos niveles de eficiencia y precisión. Monarch ha puesto mucho cuidado en que su sistema Autodrive sea fácil de entender para que los operadores familiarizados con los tractores diésel puedan sentirse cómodos y seguros supervisando múltiples tractores eléctricos autónomos de alta tecnología.

Cumplimiento medioambiental

Los tractores diésel suponen un reto para los agricultores de tepes debido a la frecuencia y el coste asociados a las reparaciones y el cumplimiento de la normativa sobre emisiones Tier 4 de la Agencia de Protección Medioambiental (EPA). Las normativas sobre emisiones Tier 4 de la EPA son las más estrictas establecidas para los motores diésel todoterreno y tienen como objetivo reducir significativamente las emisiones de partículas y óxidos de nitrógeno de los motores diésel todoterreno, como los tractores. El tren motriz eléctrico de un tractor EV produce cero emisiones, eliminando los costes y las molestias del cumplimiento de la normativa sobre emisiones Tier 4.

La eliminación de las emisiones diésel es positiva para un entorno de trabajo más seguro y saludable para los operadores. La plena autonomía lleva la seguridad a un nivel completamente nuevo. Al retirar a los operadores humanos del asiento del tractor se eliminan los riesgos de vuelcos, colisiones y enredos en la toma de fuerza, creando unas condiciones de trabajo más seguras.

Preocupaciones comunes

La implantación de un tractor eléctrico autónomo en una explotación de tepes plantea algunas preocupaciones a los productores de césped:

Tiempo de funcionamiento y carga de la batería

Los tractores eléctricos tienen una autonomía limitada y la falta de familiaridad con la nueva tecnología de baterías hace que muchos agricultores desconfíen del tiempo de funcionamiento total. Es comprensible. Con una infraestructura de carga adecuada, el MK-V de Monarch ha demostrado una autonomía de hasta una jornada completa de trabajo en función de la explotación, la operación y el implemento.

Potencia

Muchos agricultores se preguntan si un tractor eléctrico tiene suficiente potencia para cumplir las normas de eficiencia de una explotación de tepes. Si bien es cierto que los tractores diésel tienen una mayor potencia (CV), lo que muchos agricultores no saben es que el sistema by-wire permite que un tractor eléctrico cambie más rápidamente la distribución de potencia entre el tren de transmisión, el sistema hidráulico y la TDF que un tractor diésel. Esto se traduce en una mejor capacidad de respuesta cuando el tractor necesita potencia adicional para uno de esos tres sistemas, por ejemplo, la tracción.

Monarch ha llevado esta flexibilidad en la distribución de potencia a un nuevo nivel, literalmente. En el MK-V, el motor se seleccionó para tener una potencia muy superior a la que requieren cada uno de los componentes individuales, lo que permite disponer de 30 CV adicionales para cada sistema. Como resultado, cada sistema extrae lo que necesita, ajustándose y adaptándose a las necesidades de una operación. Con un tractor eléctrico MK-V se comercializa con 40-70 CV, el tractor puede entregar 40 CV en la TDF de forma continua. En el momento en que la transmisión o la TDF necesitan más CV, los 30 CV adicionales están disponibles. La diferencia entre un máximo de 70 CV y el subsistema máximo (40 CV) es superior a la de un diesel comparable.

Además, muchos aperos comunes utilizados en explotaciones especializadas no requieren 85 CV completos. Muchos agricultores han descubierto que el par motor instantáneo de un tractor EV supera al de un tractor diésel comparable, una característica especialmente útil. Sin embargo, exigir una potencia superior acorta el tiempo de funcionamiento, aunque en muchos casos no lo suficiente como para afectar negativamente a la jornada laboral. El MK-V se ha probado con éxito utilizando implementos típicos de las granjas de tepes y ha demostrado un tiempo de funcionamiento fiable para satisfacer las necesidades de la granja. Además, las granjas de tepes suelen ser llanas, lo que también optimiza el tiempo de funcionamiento del tractor.

En resumen, al comparar un tractor eléctrico con uno diésel, los CV son mucho más que la cifra anunciada. Al mismo tiempo, es importante hablar con un representante o distribuidor de tractores eléctricos para asegurarse de que la potencia de un tractor eléctrico se ajusta a las necesidades operativas de la explotación.

Precio del tractor

El coste inicial de los tractores eléctricos autónomos suele ser superior al de los tractores diésel convencionales comparables, y esta inversión de capital inicial podría suponer un obstáculo para algunos propietarios de explotaciones de tepes. Aunque el precio de compra inicial de un tractor es el gasto inicial, el coste real incluye los gastos recurrentes de funcionamiento y mantenimiento frente al potencial del tractor para mejorar la rentabilidad. El ahorro a largo plazo de un tractor eléctrico autónomo resulta muy atractivo para los agricultores de tepes.

Estrategia de éxito para el cultivo de tepes

Un tractor eléctrico autónomo puede contribuir significativamente al éxito de una explotación de tepes. Reduce los costes de mano de obra, mejora el rendimiento laboral, aumenta la eficiencia y elimina las emisiones, promoviendo la sostenibilidad. Con una navegación precisa y un rendimiento constante, un tractor autónomo puede optimizar la producción de tepes. A medida que avanza la tecnología, la adopción de tractores autónomos eléctricos dará a las explotaciones de tepes una ventaja competitiva al reducir los costes operativos y el impacto medioambiental, al tiempo que refuerza la resistencia de la explotación frente a los retos actuales.

Referencias:
Servicio Nacional de Estadísticas Agrícolas del USDA, Censo de Agricultura de 2017. Datos completos disponibles en www.nass.usda.gov/AgCensus.