Construyendo un sistema hidropónico alimentado por energía fotovoltaica: una entrevista con un estudiante de Mastery

Por Matthew Reis

Recientemente tuve el placer de entrevistar a José Gabriel Molano Ramírez, estudiante de novno grado. José aplicó los conocimientos y aprendizajes adquiridos en la clase de Sostenibilidad Ambiental para construir un sistema hidropónico funcional alimentado por energía fotovoltaica. Conversamos sobre las razones que lo motivaron a iniciar este proyecto, el proceso de construcción y la manera en que esta experiencia contribuyó al desarrollo de habilidades clave para su futuro académico y profesional.

Pregunta 1: ¿Por qué te interesó construir un sistema hidropónico?

Respuesta: Me interesó construir un sistema hidropónico porque quería aprender nuevas formas de cultivar plantas, como lechuga y espinaca, sin utilizar métodos tradicionales basados en el suelo. Me interesan las prácticas agrícolas sostenibles que utilizan menos recursos y energía. Además, disfruté mucho el proyecto porque me permitió aprender mediante la experiencia práctica y no solo a través de la lectura.

Pregunta 2: ¿Qué intereses personales estaban relacionados con este proyecto?

Respuesta: Tengo un gran interés por la botánica, las especies vegetales, la agricultura y la sostenibilidad. Me gusta aprender sobre tecnologías que reduzcan el uso de espacio, recursos y energía, al tiempo que ayudan a proteger el medio ambiente.

Pregunta 3: ¿Cómo fue el proceso de construcción del sistema hidropónico?

Respuesta: El proyecto comenzó cuando mi profesor sugirió construir un sistema hidropónico para un proyecto de sostenibilidad. Revisé los recursos proporcionados e investigué cómo funcionan estos sistemas. Luego, trabajé con mi papá para comprar los materiales necesarios en una tienda de mejoramiento del hogar. Construimos el sistema juntos en aproximadamente tres horas. Después elaboré una propuesta explicando cómo realizaríamos el mantenimiento, la limpieza y el manejo de los fertilizantes. Finalmente, llevé el sistema al colegio, donde lo instalamos y probamos para asegurarnos de que funcionara correctamente.

Pregunta 4: ¿Cómo funciona el sistema hidropónico?

Respuesta: El sistema consiste en una torre vertical conectada a un recipiente de cinco galones que contiene agua, fertilizante y una bomba. La bomba impulsa el agua enriquecida con nutrientes hacia la parte superior de la torre. Luego, el agua desciende por el interior, regando y fertilizando las raíces de las plantas. Estas se encuentran ubicadas en aberturas a lo largo de los costados de la torre, con sus raíces expuestas al flujo constante de agua.

Pregunta 5: ¿Cómo se alimenta energéticamente el sistema?

Respuesta: La bomba de agua funciona gracias a un panel solar fotovoltaico. Mi familia y yo también construimos otro sistema hidropónico en casa que utiliza una conexión eléctrica convencional en lugar de energía solar.

Pregunta 6: ¿Cómo fue trabajar en este proyecto junto a tu padre y tu familia?

Respuesta: Trabajar en este proyecto con mi familia fue una gran experiencia. Me permitió compartir tiempo con mi papá y conocer más sobre sus intereses. También participaron mis primos, tíos y otros familiares, quienes aportaron ideas y apoyo. Se convirtió en una actividad familiar que todos disfrutamos.

Pregunta 7: ¿Cuál fue la parte más memorable del proyecto?

Respuesta: Lo más memorable fue ver a mi familia unirse para trabajar por un objetivo común. También disfruté saber que el proyecto puede continuar más allá del colegio, ya que planeo seguir desarrollándolo, cultivando alimentos y experimentando con diferentes materiales y técnicas de cultivo.

Pregunta 8: ¿Qué habilidades desarrollaste durante el proyecto?

Respuesta: Gracias a este proyecto mejoré mi capacidad para comprender textos y procedimientos científicos. Al principio, parte de la información era difícil de entender, pero después de investigar más y ver videos, aprendí a interpretar instrucciones técnicas. También aprendí a utilizar herramientas como taladros eléctricos, a trabajar de manera segura con equipos y a comprender mejor distintos materiales de construcción y adhesivos.

Pregunta 9: ¿Cómo se relaciona este proyecto con tus metas futuras?

Respuesta: Me interesa estudiar Arquitectura con énfasis en sostenibilidad y también estoy considerando la Ingeniería Química. Este proyecto me ayudó a comprender cómo la ingeniería y la tecnología pueden utilizarse para crear sistemas agrícolas más sostenibles. Me mostró cómo los diseños innovadores pueden reducir el consumo de recursos y, al mismo tiempo, producir alimentos de manera eficiente.

Pregunta 10: ¿Cómo se conecta este proyecto con otras asignaturas escolares?

Respuesta: Este proyecto se relaciona con varias materias que estudio en el colegio. En Ciencias Ambientales aprendí más sobre el ciclo del carbono y la forma en que las plantas absorben dióxido de carbono. En Biología apliqué conceptos relacionados con el crecimiento y la nutrición vegetal. En Química aprendí sobre concentraciones de fertilizantes y soluciones nutritivas. También se relacionó con Lengua y Literatura porque tuve que leer instrucciones técnicas, investigar y utilizar información proveniente de diferentes fuentes.

Conclusión

Este proyecto integró muchos de los intereses de José, entre ellos las plantas, la sostenibilidad y la tecnología. Le permitió desarrollar habilidades prácticas, fortalecer su comprensión científica y trabajar de manera cercana con su familia. Más importante aún, consolidó su interés por desarrollar una carrera orientada al diseño sostenible, la ingeniería y las soluciones ambientales.

José expresó que le gustaría continuar el proyecto el próximo año incorporando cultivos de lechuga en la estructura para abastecer tanto la cafetería del colegio como su hogar. Asimismo, manifestó su interés en seguir desarrollando esta iniciativa hasta convertirla en su proyecto de grado cuando curse undécimo grado.

Figura 1. Prueba de potencia de la bomba para determinar qué tan alto podía impulsar el agua. Se descubrió que la fuente de energía solo proporcionaba 24 vatios, insuficientes para mover el agua a través del sistema.

Figura 2. Medición del voltaje generado por un panel fotovoltaico. Se encontró que producía 24 voltios, el doble del voltaje suministrado por una fuente de energía convencional conectada a una toma eléctrica.

Figura 3. Conexión del panel fotovoltaico a la bomba de agua. La bomba comenzó a utilizar 40 vatios de energía y logró impulsar el agua hacia la parte superior de la torre.

Figura 4. Diagrama etiquetado del sistema hidropónico.

Figura 5. Diagrama que muestra cómo el agua fertilizada circula a través del sistema hidropónico mientras nutre las plantas. Las plantas aparecen en color verde y el flujo de agua en color amarillo.

Mira Aquí Video Sistema Hidropónico

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Constructing a Photovoltaic Powered Hydroponic System: An Interview with a Mastery Student

By Matthew Reis

Recently I had the pleasure of interviewing Jose Gabriel Molano Ramirez, a 10th Grade student. Jose applied his knowledge and interests from 10th Grade Environmental Sustainability class and constructed a functional hydroponic system powered by photovoltaic energy. We sat down and discussed why he began the project, how he completed the project, and how the project helped him develop skills and prepare for future careers. Below is our discussion.

Q1: Why were you interested in building a hydroponic system?

A: I was interested in building a hydroponic system because I wanted to learn new ways of growing plants like lettuce and spinach without using traditional soil-based methods. I am interested in sustainable farming practices that use fewer resources and energy. I also enjoyed the project because it allowed me to learn through hands-on experience instead of only reading about it.

Q2: What personal interests were connected to this project?

A: I have a strong interest in botany, plant species, agriculture, and sustainability. I enjoy learning about technologies that reduce the use of space, resources, and energy while helping to protect the environment.

Q3: What was the process of building the hydroponic system?

A: The project started when my teacher suggested building a hydroponic system for a sustainability project. I reviewed the resources provided and researched how hydroponic systems work. Then, I worked with my dad to buy the materials we needed from a home improvement store. We built the system together in about three hours. After that, I created a proposal explaining how we would maintain the system, keep it clean, and manage the fertilizer. Finally, I brought it to school, where we installed it and tested it to make sure everything was working properly.

Q4: How does the hydroponic system work?

A: The hydroponic system is a vertical tower connected to a five-gallon bucket that holds water, fertilizer, and a pump. The pump pushes the nutrient-rich water to the top of the tower. The water then flows down through the inside of the tower, watering and fertilizing the plant roots. The plants are placed in openings along the sides of the tower, and their roots are exposed to the flowing water.

Q5: How is the system powered?

A: The water pump is powered by a photovoltaic solar panel. My family and I also built another hydroponic system at home that uses a traditional electrical outlet instead of solar energy.

Q6: What was it like working on this project with your father and family?

A: Working on this project with my family was a great experience. It gave me the opportunity to spend time with my dad and learn more about his interests. My cousins, uncles, and other family members also helped and shared ideas. It became a family activity that everyone enjoyed.

Q7: What was the most memorable part of the project?

A: The most memorable part was seeing my family come together and work on a common goal. I also enjoyed knowing that the project could continue beyond school because I plan to keep developing it, growing food, and experimenting with different growing materials and techniques.

Q8: What skills did you develop during the project?

A: Through this project, I improved my ability to understand scientific texts and procedures. At first, some of the information was difficult to understand, but after doing additional research and watching videos, I learned how to interpret technical instructions. I also learned how to use tools such as power drills, work safely with equipment, and understand different construction materials and adhesives.

Q9: How does this project connect to your future goals?

A: I am interested in studying architecture with a focus on sustainability, and I am also considering chemical engineering. This project helped me understand how engineering and technology can be used to create more sustainable agricultural systems. It showed me how innovative designs can reduce resource use while still producing food efficiently.

Q10: How does this project connect to other school subjects?

A: This project connects to several subjects I study in school. In Environmental Science, I learned more about the carbon cycle and how plants absorb carbon dioxide. In Biology, I applied concepts related to plant growth and nutrition. In Chemistry, I learned about fertilizer concentrations and nutrient solutions. It also connected to Language Arts because I had to read technical instructions, conduct research, and use information from multiple sources.

Conclusion

This project combined many of Jose’s interests, including plants, sustainability, and technology. It allowed him to develop practical skills, improve his scientific understanding, and work closely with his family. Most importantly, it strengthened his interest in pursuing a future career focused on sustainable design, engineering, and environmental solutions.

Jose said that he would like to continue the project next year by adding lettuce to the tubes and growing produce to be used in the cafeteria and at home. He also said that he would like to continue developing the project into a graduation project when he is in 12th Grade.