El secreto estaba sobre sus cabezas: investigadores españoles descubren cómo una sencilla mejora del invernadero permite producir más alimentos aprovechando la luz solar.
- 🍅 8 años de investigación: se analizaron 11 ciclos de cultivo de tomates entre 2015 y 2023 en un invernadero instalado sobre un edificio.
- ☀️ Un 31 % menos de producción: el deterioro progresivo de la cubierta plástica redujo la entrada de luz y perjudicó las cosechas.
- 📈 Más del 56 % de recuperación: al sustituir los paneles deteriorados en 2023, la producción aumentó respecto al año anterior.
- ♻️ Fertilizantes recuperados de aguas residuales: una dosis de 100 gramos de estruvita por planta permitió obtener las mayores cosechas del estudio.
- 🌱 Hasta un 87 % menos de emisiones: es la reducción estimada para un cultivo interior con iluminación LED si toda su electricidad procede de energía fotovoltaica.
Una investigación de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) ha demostrado que la cantidad de luz solar que llega a los cultivos puede ser más determinante que otras mejoras tecnológicas en un invernadero urbano. Tras ocho años cultivando tomates sobre la cubierta de un edificio universitario, los investigadores identificaron un problema que pasaba desapercibido: el envejecimiento del plástico del techo estaba reduciendo considerablemente la productividad. Su sustitución permitió recuperar las cosechas y abrió nuevas posibilidades para producir alimentos en las ciudades con menor impacto ambiental.
Un laboratorio agrícola sobre los tejados de Barcelona
La agricultura urbana suele presentarse como una alternativa para acercar la producción de alimentos a los consumidores, aprovechar superficies infrautilizadas y reducir determinadas necesidades de transporte. Sin embargo, cultivar sobre los edificios también plantea desafíos técnicos y ambientales.
Para comprender mejor estos problemas, un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona (ICTA-UAB) estudió durante ocho años el funcionamiento de un invernadero integrado en la cubierta de uno de sus edificios, conectado térmicamente con las instalaciones.
La investigación, publicada en la revista científica Agronomy for Sustainable Development, analizó 11 ciclos de producción de tomates entre 2015 y 2023.
Los científicos evaluaron cómo influyen la radiación solar, los materiales de cubierta y las estrategias de fertilización en el rendimiento agrícola y la huella ambiental.
El objetivo no consistía únicamente en producir más tomates, sino en determinar qué decisiones permiten obtener una mayor cantidad de alimentos utilizando los recursos de manera eficiente.
El problema estaba en el plástico del techo
Uno de los resultados más relevantes fue comprobar que la radiación solar disponible constituía el factor más determinante para la productividad.
En los invernaderos, los materiales transparentes permiten aprovechar la luz natural y mantener unas condiciones adecuadas para el desarrollo de las plantas.
Sin embargo, estos materiales no conservan indefinidamente sus propiedades ópticas.
Con el paso de los años, las cubiertas plásticas pueden experimentar procesos de envejecimiento relacionados con la radiación ultravioleta, la temperatura y la exposición ambiental. Estos fenómenos pueden reducir la cantidad de radiación que atraviesa el material.
En el invernadero estudiado, la degradación progresiva de los paneles estuvo asociada a una disminución del 31 % en la producción durante el periodo de ocho años.
La solución fue relativamente sencilla: sustituir los paneles envejecidos.
Cuando se renovó la cubierta en 2023, las cosechas aumentaron más de un 56 % respecto al año anterior.
Este resultado demuestra que una intervención de mantenimiento puede tener un efecto considerable sobre el rendimiento de una instalación agrícola, sin necesidad de ampliar su superficie ni incorporar sistemas de iluminación artificial.
¿Cada cuánto tiempo conviene cambiar la cubierta?
A partir de los resultados obtenidos, los investigadores recomiendan sustituir estos materiales aproximadamente cada cuatro a seis años, en lugar de esperar los diez años que suelen indicar algunos fabricantes.
El intervalo óptimo dependerá de las características del material, las condiciones ambientales y la evolución de su transmisión luminosa.
Según el análisis ambiental del estudio, esta estrategia de renovación permitiría reducir la huella de carbono global entre un 6,7 % y un 7,7 %.
Aunque fabricar e instalar una nueva cubierta también genera emisiones, la mejora de la productividad puede compensar ese impacto al distribuirlo entre una mayor cantidad de tomates producidos.
Fertilizantes obtenidos de aguas residuales: otra de las claves
La investigación también examinó cómo optimizar el aporte de nutrientes a las plantas.
Entre las alternativas estudiadas destaca la estruvita, un compuesto mineral rico en fósforo que puede recuperarse durante el tratamiento de las aguas residuales municipales.
La estruvita es un fosfato de magnesio y amonio que contiene nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal.
Su recuperación permite aprovechar parte de los recursos presentes en las aguas residuales y reincorporarlos al sistema productivo, en lugar de depender exclusivamente de fertilizantes minerales convencionales.
En los ensayos realizados por la UAB, la aplicación de 100 gramos de estruvita por planta, en las condiciones evaluadas, produjo las mayores cosechas de tomates de toda la investigación.
Los resultados fueron comparables a los obtenidos mediante fertilización mineral convencional.
Además, esta alternativa presentó una ventaja ambiental importante: redujo considerablemente la contaminación de las masas de agua asociada a las pérdidas de fertilizantes.
No obstante, los investigadores destacan la importancia de ajustar la fertilización a las necesidades del cultivo en cada fase de desarrollo.
La cantidad óptima de nutrientes no tiene por qué ser constante durante todo el ciclo. Depende del crecimiento de la planta, su estado fisiológico y las condiciones de producción.
La conclusión es que recuperar nutrientes de los residuos puede resultar útil, pero debe combinarse con una gestión agronómica precisa.
¿Es más sostenible cultivar en un tejado o dentro de un edificio con luces LED?
Para ampliar el análisis, los investigadores compararon el invernadero de cubierta con un sistema de cultivo interior que utilizaba iluminación artificial LED.
Los cultivos interiores permiten controlar las condiciones ambientales y pueden alcanzar una elevada eficiencia en el uso del agua.
Sin embargo, requieren electricidad para proporcionar a las plantas la radiación que, en un invernadero convencional, procede principalmente del Sol.
Esta diferencia resultó determinante en el análisis ambiental.
| Sistema de cultivo | Huella de carbono |
|---|---|
| Invernadero de cubierta, ciclos más eficientes | 0,54–0,94 kg CO₂ eq./kg de tomates |
| Cultivo interior con iluminación LED | 7,06 kg CO₂ eq./kg de tomates |
| Cultivo interior con electricidad 100 % fotovoltaica (escenario calculado) | 0,93 kg CO₂ eq./kg de tomates |
En el sistema interior analizado, el consumo eléctrico representaba más del 93 % del impacto climático.
Los investigadores calcularon que, si toda la electricidad necesaria procediera de energía solar fotovoltaica, la huella del cultivo interior podría reducirse un 87 %, hasta aproximadamente 0,93 kg de CO₂ equivalente por kilogramo de tomates.
Se trata de un escenario calculado, no de una reducción medida directamente en la instalación.
Los resultados tampoco significan que todos los invernaderos sean siempre más sostenibles que todos los cultivos interiores. El balance depende del clima, el diseño de las instalaciones, los rendimientos, la demanda energética y el origen de la electricidad.
Pero sí muestran que la agricultura vertical o interior no es automáticamente más sostenible por utilizar tecnologías avanzadas.
Lo que enseña este experimento para las futuras granjas urbanas
Los resultados ofrecen varias lecciones aplicables al diseño y mantenimiento de invernaderos urbanos.
La primera es que aprovechar la luz solar puede ser más importante que añadir equipamiento tecnológico. En lugares con buena disponibilidad de radiación, mantener una cubierta con una transmisión luminosa adecuada permite incrementar la producción sin aumentar significativamente el consumo eléctrico.
La segunda es que el mantenimiento debe evaluarse también desde una perspectiva ambiental. Sustituir un componente antes de que termine su vida útil comercial puede ser beneficioso si la mejora de rendimiento compensa el impacto de fabricar el recambio.
La tercera está relacionada con la economía circular. La recuperación de fósforo de aguas residuales ofrece una vía para disminuir la dependencia de recursos minerales y aprovechar nutrientes que, de otro modo, podrían perderse.
Por último, el estudio demuestra la importancia de evaluar las tecnologías agrícolas durante periodos prolongados.
Un ensayo de pocos meses difícilmente habría permitido observar con la misma claridad el deterioro progresivo de la cubierta y sus consecuencias sobre la productividad.
Limitaciones y cuestiones pendientes
Aunque los resultados son prometedores, la investigación corresponde a una instalación concreta y a un cultivo específico.
Las recomendaciones de sustitución de cubiertas no pueden extrapolarse automáticamente a todos los materiales o regiones climáticas.
Asimismo, la dosis de estruvita que ofreció los mejores resultados no constituye una recomendación universal: debe adaptarse al cultivo, el sustrato y las necesidades nutricionales.
En el caso de los sistemas interiores, el escenario fotovoltaico depende de que pueda garantizarse el suministro eléctrico renovable necesario, incluida la disponibilidad de energía cuando no existe producción solar directa.
También es importante considerar que la proximidad de las granjas urbanas a los consumidores no garantiza por sí sola una reducción de la huella ambiental. La energía utilizada para producir los alimentos puede tener más peso que el transporte evitado.
¿Por qué importa?
La experiencia de la UAB muestra que una agricultura urbana más sostenible no depende necesariamente de grandes inversiones o tecnologías revolucionarias.
En ocasiones, mejorar la entrada de luz, renovar un material deteriorado y ajustar correctamente los nutrientes puede ofrecer resultados más importantes que instalar nuevos equipos.
Este enfoque adquiere especial relevancia en ciudades donde los tejados representan superficies potencialmente aprovechables para producir alimentos.
Los invernaderos integrados en edificios también pueden explorar oportunidades de intercambio térmico y aprovechamiento de recursos, aunque su viabilidad debe analizarse caso por caso.
Tras ocho años de experimentación, la principal enseñanza es que la sostenibilidad agrícola se construye mediante numerosas decisiones técnicas bien fundamentadas, evaluadas a lo largo del tiempo.
Vía UAB
Más información: Evangelista, G., Villalba, G., Orsini, F., Muñoz-Liesa, J., Arcas-Pilz, V., & Gabarrell, X. (2026). Optimización sostenible de recursos para el cultivo de tomate en un invernadero en azotea: un estudio de caso de 8 años.
Agronomía para el Desarrollo Sostenible , 46, 49.
https://doi.org/10.1007/s13593-026-01118-6
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