STEAM Experiència d'aula

ChlorellaNet Tech

Institut d’Horticultura i Jardineria de Reus Show map
Microalgues, dades reals, IoT i Intel·ligència Artificial per afrontar la sequera i repensar l’ús de l’aigua.
Compartir

Context

El context territorial de Reus, marcat pels episodis de sequera i la necessitat d’optimitzar recursos hídrics, dona sentit al projecte dins de les estratègies d’economia circular i transició ecològica. Integra biotecnologia, sostenibilitat, ciberseguretat, treball en núvol i digitalització a través del cultiu de la microalga Chlorella vulgaris utilitzant aigua regenerada procedent de l’EDAR de Reus.

Destaquem...

Innovació aplicada al territori. El projecte parteix d’un repte real: aprofitar l’aigua regenerada de la depuradora per generar recursos útils per a l’agricultura.
Integració de tecnologia en FP. S’utilitzen sensors IoT, plataformes de dades i Intel·ligència Artificial per monitoritzar els cultius.
Aprenentatge interdisciplinari. El projecte connecta química ambiental, producció agroecològica, anàlisi d’aigües i digitalització.

Objectius d’aprenentatge

Biotecnologia i sostenibilitat

Comprendre el potencial biotecnològic de les microalgues en la depuració d’aigua i en l’agricultura sostenible.

Cultiu i monitorització avançada

Aprendre a cultivar i monitoritzar amb sensòrica microalgues en sistemes controlats.

Dades ambientals

Interpretar dades ambientals (pH, conductivitat, temperatura, biomassa) per prendre decisions tècniques.

Digitalització i IA aplicada

Aplicar tecnologies digitals i intel·ligència artificial en el seguiment de biocultius.

Recerca i comunicació científica

Desenvolupar competències en treball experimental, anàlisi de dades i comunicació científica.

Desenvolupament

1

Disseny del sistema de cultiu

Instal·lació de sistemes de cultiu de Chlorella vulgaris en diferents entorns experimentals:
• cultius in vitro
• sistemes hidropònics
• sistemes paramètrics controlats
• anàlisis de dades i creació de models de predicció de l’estat de l’aigua amb IA.
2

Monitoratge amb tecnologia digital

Disseny de sensòria amb plaques ESP32, i treball en núvol. Implementació de sistemes de sensors i plataformes de seguiment per controlar i comunicar a través de bots de Telegram: pH, temperatura, conductivitat i condicions del cultiu.
3

Anàlisi de dades i IA

Els estudiants han utilitzat eines digitals i intel·ligència artificial per interpretar patrons de creixement i optimitzar els sistemes de cultiu. Han creat un xatvoice i assistents per a prendre decisions tècniques i de cultiu.
4

Treball en entorns reals

Part de les activitats es desenvolupen en instal·lacions externes com: EDAR de Reus i camps agrícoles potencials d’aplicació.
5

Transferència i comunicació

Els resultats s’han presentat en:
• jornades educatives
• fires de formació professional
• mitjans de comunicació
• activitats amb escoles i institucions generant programes educatius.

Valoració i conclusions

Èxits

Treball interdisciplinari entre cicles formatius:
La participació de diversos cicles ha permès integrar coneixements de química ambiental, producció agroecològica i control ambiental, generant una mirada més completa del problema.
Aprenentatge amb dades reals:
L’alumnat ha treballat amb sistemes de cultiu reals i amb paràmetres físic-químics mesurats en situacions experimentals, fet que ha afavorit la presa de decisions basada en evidències.
Integració de tecnologia emergent en FP:
L’ús de sensors IoT, anàlisi de dades i eines d’Intel·ligència Artificial ha permès treballar competències digitals avançades en un context científic real.
Connexió amb el territori i amb entitats externes:
La col·laboració amb institucions i entitats vinculades a la gestió de l’aigua ha aportat realisme al projecte i ha facilitat la transferència del coneixement generat.
Transferibilitat i continuïtat en projectes posteriors escalables.

A millorar

Automatització i registre continu de dades:
En futures edicions seria interessant ampliar el sistema de monitoratge per obtenir registres més continus i comparables dels paràmetres del cultiu.
Ampliació de les proves experimentals:
El projecte podria incorporar nous assajos amb diferents condicions d’aigua regenerada o amb altres sistemes de cultiu de microalgues.
Temps dedicat a l’anàlisi de dades:
L’anàlisi i interpretació dels resultats requereixen més temps del previst, especialment quan es treballa amb dades reals i variables ambientals. Cal fer un bon cribatge de les dades, i eliminar aquelles que no aporten valor.
Transferència cap a aplicacions agrícoles pilot: Seria interessant desenvolupar experiències pràctiques d’aplicació de la biomassa produïda com a biofertilitzant en cultius experimentals.
El projecte ChlorellaNet Tech ha permès integrar recerca aplicada, sostenibilitat i tecnologia en un entorn educatiu de formació professional. L’alumnat ha treballat amb dades reals procedents del cultiu de microalgues i del control de paràmetres ambientals, fet que ha afavorit una comprensió més profunda dels processos biològics i dels reptes associats a la gestió sostenible de l’aigua. L’experiència també ha reforçat la connexió entre centre educatiu, administració pública i sector productiu del territori. La combinació de microbiologia, sensors i intel·ligència artificial ha demostrat que és possible generar aprenentatges significatius quan el projecte respon a un repte ambiental real.

Actualment es troba en la segona fase del projecte, escalant a cultius amb 6000L per a poder demostrar els resultats obtinguts durant el primer any d’estudi.

Porta l'experiència a la teva aula

Tips o consells per adaptarla

1

Comença amb un sistema experimental senzill

És recomanable iniciar el projecte amb un sistema de cultiu controlable i progressivament incorporar sensors o noves variables.
2

Treballa amb dades reals des del principi

Encara que les dades siguin incompletes, permeten generar discussions científiques molt més riques que les simulacions.
3

Integra diferents disciplines

El projecte guanya valor quan participen diferents àmbits de coneixement, com microbiologia, química ambiental i tecnologia.
4

Fes visible el projecte fora de l’aula

Compartir els resultats en jornades, fires o activitats divulgatives ajuda a reforçar la motivació de l’alumnat i la transferència del coneixement.

Autora

Núria Ferré

La Núria és coordinadora TAC del Comte de Rius. Tutora de Cicle de Grau Mitjà d'Operacions de Laboratori. Dinamitza activitats al centre amb metodologies actives. Participa en projectes de cocreació des de fa diversos cursos, de caire transversal.
Llegir més

Contingut reservat a la comunitat

Heu d'iniciar la sessió o registrar-vos per accedir.