Equipos Pulverizadores Electrostáticos

Aplicación de productos fitosanitarios utilizando equipos Pulverizadores Electrostáticos

Publicado el: 30/7/2009
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Desde hace décadas los agricultores han buscado opciones técnicas para mejorar la aplicación de productos fitosanitarios (insecticidas, fungicidas, acaricidas, fertilizantes foliares, bioestimulantes, reguladores de crecimiento, etc.). La principal dificultad apunta a lograr una buena eficiencia en dichas aplicaciones, entendiendo con esto que el producto aplicado llegue a su objetivo y lo cubra adecuadamente. En los últimos años, estudios realizados han mostrado que son pocos los productos fitosanitarios que realmente alcanzan el objetivo, ya sea éste, hongos, bacterias, ácaros o insectos. Un alto porcentaje del producto aplicado cae al suelo o queda en los lugares expuestos, donde obviamente no están los patógenos o plagas que se requieren controlar a nivel de los sarmientos, hojas, flores o racimos.

Esta problemática se soluciona, en gran medida, con tecnología de punta utilizada en equipos de pulverización agrícola, llamados Pulverizadores Electrostáticos (ESS). Esta tecnología de aplicación, cuando se utiliza correctamente y con la tecnología adecuada, logra que los productos fitosanitarios sean atraídos por la planta "como un trozo de metal es atraído por un imán."

 

2. - La electrostática en el tiempo.

El fenómeno de la electrostática, se rige por la ley de Coulomb, en reconocimiento al físico francés Charles Coulomb (1736-1806). Esta ley rige la interacción entre cargas eléctricas. La ley explica como se atraen o rechazan cuerpos que tienen cargas eléctricas.

Desde que se registró la primera patente en el tema de pulverización electrostática en 1932, por el Sr. Pugh y el primer equipo comercial salió al mercado alrededor de 1940, los sistemas de pulverización cargada, han mejorado mucho su eficiencia.  La pintura electrostática empezó a ser usada en forma masiva, en aplicaciones industriales, desde hace unos 50 años.  Por muchas décadas, entre otros, las carrocerías de los autos han sido pintadas en todo el mundo, usando varios tipos de pulverizadores electrostáticos.


3. - La Electrostática en la agricultura. 

La pulverización electrostática en agricultura, ha sido más difícil de resolver, esto por la amplia gama de conductividad encontradas entre los productos químicos utilizados en las pulverizaciones, y las condiciones propias del trabajo en el campo. Sólo hace unos 10 años se ha podido contar con equipos electrostáticos confiables y prácticos con la introducción del Sistema de Inducción Asistido por Aire (AAIC, Air Assisted Induction Charging System), comercialmente conocido como MaxCharge de ESSâ. Con MaxCharge, se obtiene lo que se denomina "efecto envolvente", que significa que el producto pulverizado envuelve y cubre el 100% del vegetal, sin importar el lado por el cual se está haciendo la aplicación.

La primera boquilla con la tecnología MaxCharge, la inventó el doctor Ed. Law de la Universidad de Georgia, el cual recibió la patente en 1980.

Dicha patente, trato de ser aplicada por varias empresas de equipos pulverizadores en EE.UU., pero se encontraban con problemas de diseño de las boquillas, controles y agroquímicos. Fue solo en 1987 que dicha patente empezó a ser aplicada por la empresa ESSâ, de un ex alumno del Dr. Law, que se dedicó sólo a equipos electrostáticos para la agricultura. Los primeros equipos (1991) fueron con pitón para uso en invernaderos, en 1992 se fabricó el primer equipo de barra para cultivos bajos. (algodón, melones, cebollas, frutillas, etc.) posteriormente se desarrollo el primer prototipo de equipo para aplicaciones de productos fitosanitarios en uva de mesa y vinífera.

 

4. - Principio de funcionamiento. 

Lo que hace el sistema MaxCharge, es inducir un cambio de polaridad tanto en la solución aplicada como también en el vegetal. Con esto se logra que la planta haga el rol de imán y las microgotas el papel de pequeños trozos de metal.

 

Como funciona en la boquilla.

La boquilla se alimenta  con tres elementos, la solución de productos fitosanitarios (a una presión de 20 psi), aire (de un compresor, a una presión de 15 psi) y electricidad (de una fuente de poder de 0,005 watts y 1Kv). El aire pulveriza a la solución dentro de la boquilla a gotas de, en promedio, 33 micrones, las cuales son sometidas a un campo eléctrico positivo en la punta de la boquilla, que les produce un cambio de polaridad a cada una de ellas, de neutras a negativas.

La  potencia requerida por la boquilla MaxCharge es típicamente baja, 0,005 watts por boquilla. Normalmente la carga obtenida en la nube pulverizada es a lo menos 5mC/kg (carga con relación a la masa) utilizando solo 1.000 voltios en la punta de la boquilla. Esto permite una pulverización eficiente y segura ya que a pesar de los 1.000 voltios se trabaja con un amperaje muy bajo (microamperes).

 

Como funciona en la planta.

La planta tiene carga neutra (positiva/negativa), pero al sentir los zarmientos, hojas, zarcilos, flores, racimos, etc., que se acerca una nube negativa, los negativos de su superficie "arrancan" a la tierra dejando al  vegetal "positivo". En ese mismo instante las gotas pulverizadas (negativas) sienten una atracción equivalente a 70 veces la fuerza de gravedad hacia la planta (cargada positiva). Esta fuerza es tan grande que las gotas son capaces de dar la vuelta y retroceder, o también subir contra la fuerza de gravedad.

 

5. - Variables relevantes a considerar en un equipo electrostático para uso agrícola.

Para que un equipo electrostático funcione en una aplicación agrícola, debe cumplir con los siguientes requisitos indispensables, tal como una mesa necesita de al menos tres patas para estar de pie.

5.1 Tamaño de las gotas.  Es indispensable que el equipo pulverizador produzca gotas de tamaño inferior a 50 micrones (0,05 mm) de diámetro.  Si un equipo produce gotas de mayor tamaño, aunque las cargue, el efecto electrostático no se obtendrá, porque las gotas serán muy pesadas y caerán al suelo. El que un equipo sea capaz de producir gotas tan pequeñas se traduce en un gasto de agua por hectárea entre 50 a 60 litros (lo normal es utilizar volúmenes de agua por hectárea en aplicaciones convencionales de 2.000 a 3.000 litros).

5.2 Carga electrostática.  La potencia de un equipo electrostático, tal como los HP de un tractor señalan la potencia del mismo. Se mide en milicoulombs por litro (mC/ l.), no se miden en voltaje ni amperaje.  Además, esta unidad de medida debe ser cuantificable, con un instrumento, en la nube de pulverización, sin tocar el equipo.  Una  medida inferior a 3 mC/ l. no se considera adecuada.  La boquilla MaxCharge normalmente trabaja con 12 a 15 mC/l. , carga suficiente para operar cargando correcta y eficientemente cada microgota pulverizada.

5.3 Velocidad del aire.  El medio de transporte de las gotas cargadas al interior del follaje, lo hace la corriente de aire, pero ésta debe tener una velocidad inferior a 20m/seg, de otro modo, sucede que la inercia es mayor a la atracción electrostática y las gotas siguen de largo.

 

 Es por esta razón, que los pulverizadores tradicionales, o los ventiladores centrífugos, no se pueden utilizar para modificarlos con tecnología electrostática, la velocidad de aire que entregan es demasiado alta.

 
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