Economía y rentabilidad

Costes de operación de la granja vertical: si recortas la electricidad, sube la mano de obra

A fin de mes, con la tabla de partidas delante, uno se pregunta: «¿Por dónde empiezo a recortar?» Electricidad, personal, materiales — recorres los números alineados y la vista suele detenerse en el mayor: la electricidad. Pero estas partidas no se mueven de forma independiente. Si te equivocas en el orden de recorte, el coste que creías haber bajado se infla en otro sitio.

Recortar la partida más pesada y que suba igualmente

Reducir la iluminación a la mitad baja la factura eléctrica de ese mes, sin duda. Pero en el rango de operación normal, donde la luz es el factor limitante, el rendimiento de cultivo cae junto con ella. Producir la misma cantidad de envío requiere más esfuerzo, y el coste de personal por kilogramo enviado sube. La factura eléctrica bajó, pero en coste total por kilogramo no has ganado nada. El propio intento de recortar cada partida por separado es un error de base. Y esto se aprecia mejor en instalaciones pequeñas, donde el movimiento de una partida repercute con facilidad en toda la operación. En una granja vertical, el coste ata electricidad, personal y rendimiento de cultivo con una sola cuerda. Reduce la iluminación, y la fuerza que aplicaste tirando del extremo de la factura eléctrica reaparece en el otro extremo, a través del rendimiento de cultivo: el personal. Si intentas recortar cada partida por separado en una tabla de costes, esta cuerda queda invisible y pierdes de vista adónde sale la fuerza que aplicaste.

«La electricidad destaca de lejos como la partida más pesada» no es solo una sensación. En una estimación de un estudio que realizó un análisis de ciclo de vida de una granja vertical PFAL, se reportó que la electricidad de iluminación y climatización representa más de la mitad de las cargas principales —emisiones de gases de efecto invernadero, acidificación, eutrofización— y que en el agotamiento de recursos y agua prácticamente la totalidad (más del 98%) proviene de la electricidad (véase 1). Esto es el desglose en términos de carga ambiental y no se traslada directamente al desglose de partidas en dinero, pero que la energía se concentra en iluminación y climatización es innegable. Por eso es tentador pensar: «Recortemos primero la electricidad, que es lo más pesado.» Pero esa electricidad está unida por la cuerda al rendimiento de cultivo como denominador. Precisamente porque es la partida más pesada, no se puede recortar sola.

Distinguir las partidas ligadas al rendimiento de cultivo

El orden del recorte de costes se invierte, por tanto. Primero hay que anticipar «si muevo esto, ¿adónde rebota a través del rendimiento de cultivo?» — la fuerza aplicada que vuelve, por el rendimiento de cultivo, a otra partida — y luego actuar sobre las partidas donde ese rebote no regresa. La iluminación y la densidad de plantación conectan directamente con el rendimiento de cultivo, así que están en el cuerpo principal de la cuerda y casi con certeza rebotan. En cambio, la lógica de control de climatización, la secuencia de transporte y envasado, la potencia en espera y la potencia contratada, los procedimientos de limpieza y registro — estos pueden recortarse por sí solos, precisamente porque no tienen cuerda al rendimiento de cultivo. Aunque se llame igual «recorte de costes», tirar del cuerpo principal de la cuerda o cortar un extremo sin cuerda son dos cosas completamente distintas. En este artículo me ciño al entorno de electricidad, personal y rendimiento de cultivo, donde la interconexión es más fuerte. El mismo razonamiento de «la cuerda» se aplica a materiales, agua y costes de venta, pero empiezo aquí, donde el efecto es mayor.

Lo que se presta a confusión aquí es la climatización. Reduce la iluminación y baja el calor que genera, con lo que la carga de refrigeración también baja en la misma proporción, y la factura de climatización se mueve en paralelo. ¿Es esta una partida intermedia medio enganchada al cuerpo principal de la cuerda, o es un extremo que puede recortarse por sí solo? Conviene pensar en climatización como una partida que se ramifica a mitad de la cuerda. Cuelga de la iluminación a través del calor, de modo que reducir la iluminación baja la carga de refrigeración en paralelo. Pero esa interconexión no pasa por el rendimiento de cultivo. Aquí está el núcleo de cómo dividir las cosas. La interconexión que va de iluminación a calor y de calor a refrigeración la fija la física, y se mueve sin tocar el rendimiento de cultivo. Por eso la climatización en sí puede contarse como un extremo donde el rebote no regresa. Cuando tiras de la iluminación como cuerpo principal, la climatización queda en el rebote negativo, es decir, en el lado de la holgura que baja por sí sola. Su signo es el inverso del extremo que se infla en dirección opuesta, como el personal.

En la práctica, el componente de interconexión de climatización se incorpora desde el principio al cálculo neto cuando se mueve la iluminación. Además, la lógica de control de climatización — el margen del punto de ajuste de temperatura, la intensidad de la deshumidificación, la secuencia de ventilación — está medio fuera de la cuerda de iluminación y rendimiento de cultivo, por lo que puede establecerse como un extremo separado. Esta, sin embargo, no es completamente independiente. Si se amplía demasiado el rango de temperatura o se estrangula demasiado la deshumidificación, hay un límite a partir del cual rebota sobre el rendimiento de cultivo a través de enfermedades o quemadura de los bordes de las hojas (tipburn). En el rango que he visto — instalaciones que cultivan hortalizas de hoja en PFAL — el riesgo a la baja aquí es un escalón más serio que el riesgo al alza en temperatura. Las hortalizas de hoja cultivadas a alta densidad desarrollan botritis (moho gris) en cuanto se acumula humedad, y si la transpiración es insuficiente, los bordes de las hojas se queman (quemadura de los bordes de las hojas (tipburn)). Una vez que aparecen estos síntomas, el número de plantas que se pueden enviar cae de golpe, y la factura eléctrica que recortaste no cubre ni de lejos esa pérdida. Por eso, incluso con la misma climatización, se divide en dos — «la parte que viene por interconexión de calor» y «la parte que se puede mover por control» — y la segunda se maneja observando el rendimiento de cultivo, con más precaución incluso que con el rango de temperatura.

De hecho, mirando ese peso de la electricidad desde otro ángulo, estas dos — iluminación y climatización — concentran la mayor parte del consumo energético. Un análisis de ciclo de vida nacional (ponencia en congreso) reportó que, de las emisiones de dióxido de carbono de una PFAL completa, la iluminación y la climatización representan aproximadamente el 90%, y en un tipo híbrido que también utiliza luz solar, alrededor del 70% (véase 2). Esta es la proporción en términos de dióxido de carbono, que es distinta del desglose de partidas en dinero, pero el tamaño de la conexión física — la climatización colgando de la iluminación a través del calor — concuerda también con la sensación en el terreno.

No en orden de peso, sino en orden de lo que no rebota

Que la electricidad sea de lejos la partida más pesada es un hecho, así que es natural que la vista vaya ahí. Pero en cuanto se empieza desde «es la más pesada, así que se recorta primero», la mano generalmente alcanza el cuerpo principal — iluminación y densidad de plantación. La partida más pesada es al mismo tiempo el cuerpo principal de la cuerda, donde el rebote es mayor. Así que en lugar de «en orden de peso», lo primero es reordenar por «lo que no rebota», empezando por el control de climatización, la secuencia de transporte y la potencia contratada. Es mejor aceptar claramente que el ranking por peso y el ranking por lo que se puede recortar con seguridad son dos cosas distintas.

Como línea divisoria: el rango que solo requiere reorganizar ajustes o procedimientos — el rango de temperatura, la lógica de ventilación y deshumidificación, la secuencia, la revisión del tipo de contrato — puede moverse desde las operaciones. En cambio, los recortes de alto rebote — bajar el consumo manteniendo el rendimiento de cultivo sin reducir la iluminación, reducir el volumen absoluto de mano de obra — quedan fuera del alcance de las operaciones y pasan a ser una cuestión de equipamiento.

Eso sí, hay que tener en cuenta que la automatización no es una magia que lleva el coste de personal a cero. El coste de personal reducido simplemente se transfiere a otras partidas — amortización y mantenimiento de esa máquina — y no desaparece con su cuerda. Por eso se cometen menos errores de juicio si se ve la inversión en capital no como «el coste de personal desaparece» sino como «redirigir adónde va el rebote, hacia una partida que es más fácil de controlar».

Bajar la electricidad sin tocar la iluminación en sí queda fuera del alcance del cambio de ajustes y pasa a ser cuestión del equipamiento. Por ejemplo, hay un informe — de un único prototipo de estantería — de una estantería de cultivo eficiente, diseñada con material reflectante y control de entrada y salida de aire, que mantuvo la distribución ambiental uniforme dentro de la estantería y contuvo el consumo eléctrico en aproximadamente la mitad del convencional (véase 3). El objetivo del equipamiento es que cuanto menor sea la irregularidad ambiental dentro de la estantería, menos variará el crecimiento, pero en todo caso es una reconstrucción de la propia estantería, por lo que es claramente una medida del lado de la inversión en capital, no de las operaciones. Está en un nivel claramente distinto de lo que se puede mover con ajustes desde hoy.

Tres partidas que se pueden mover desde este mes

Si vas a empezar hoy mismo, este mes, revisa primero la potencia contratada y la demanda. Saca la última lectura del contador o el registro de demanda en 30 minutos, y observa una semana de franjas horarias donde se eleva el pico. Hay casos en que el encendido de la iluminación y el arranque de la climatización se solapan y elevan el pico, por lo que con solo escalonar el tiempo de encendido de la iluminación entre equipos en unos pocos o una docena de minutos, hay margen para que el pico baje sin tocar el rendimiento de cultivo. Esto se puede probar hoy con cero inversión en capital. Eso sí, revisar la potencia contratada tiene un efecto duradero una vez realizado, pero no es una medida que se pueda repetir cada mes para acumular más ahorro.

El segundo es el margen del punto de ajuste de climatización. Es frecuente ver ajustes enclavados en una franja de temperatura estrecha, manteniendo la climatización en marcha. Tiende a ocurrir por la ansiedad de que la temperatura de la sala se salga del rango, pero solo con ampliar los límites superior e inferior en 1°C cada uno y crear dentro de ese margen tiempo en que la climatización se detenga sola, se abre margen para reducir las horas de funcionamiento sin tocar el rendimiento de cultivo. Detén también el funcionamiento continuo de la deshumidificación y limítala a las franjas horarias en que la condensación o la humedad sean motivo de preocupación. Pero esto es el reverso del riesgo de enfermedades y quemadura de los bordes de las hojas (tipburn) mencionado antes, así que sé más precavido que con el rango de temperatura. En instalaciones que cultivan hortalizas de hoja a alta densidad, tanto bajar como subir demasiado la humedad afecta al rendimiento de cultivo, así que observa el registro de humedad y limítate de momento a mover el rango solo un poco y ver qué pasa. En una estación en que la temperatura exterior varía entre el día y la noche, comprueba también si hay franjas horarias en que baste con la ventilación. No muevas todo de golpe; primero, de un paso a la vez — eso es lo seguro.

El tercero es la potencia en espera y la secuencia de operaciones. Es discreto, pero es el trabajo de identificar las partidas donde se paga dinero mientras las cosas están paradas. Corta la espera de equipos auxiliares en secciones no utilizadas y de las líneas de transporte y envasado que no funcionan por la noche. Sustituye la iluminación de pasillos y zonas de oficina no directamente relacionadas con el cultivo por sensores de presencia o temporizadores. Revisa la secuencia de cosecha y envasado, agrupa las mismas tareas y reduce el propio número de veces que los equipos arrancan y paran. Ninguna de estas medidas rebota fácilmente sobre el rendimiento de cultivo.

Los ajustes de climatización, sin embargo, rebotan sobre el rendimiento de cultivo si se aprietan demasiado. Por eso cómo se verifica es crucial. Antes de tocar nada, toma una semana de referencia. Registra el total diario de kilovatios-hora, el valor pico de demanda en 30 minutos, los registros de temperatura y humedad de la sala, y el rendimiento de cultivo y la tasa de aprovechamiento. Mueve solo una partida a la vez y observa la diferencia en los datos eléctricos por valor pico y kilovatios-hora durante unas dos semanas. El efecto sobre el rendimiento de cultivo, sin embargo, hay que seguirlo más tiempo. Hasta que el lote plantado después de cambiar el ajuste sea cosechado — para hojas PFAL, hasta que complete una vuelta al ciclo de crecimiento de aproximadamente un mes en el caso de la lechuga — espera y verifica que no ha caído. No saques conclusiones precipitadas mirando solo los datos eléctricos. Mueve varios a la vez y perderás la pista de qué funcionó. El orden es uno a la vez, empezando por lo que estás seguro que no rebota.

En la dirección de «hacerlo funcionar sin tocar el rendimiento de cultivo», hay experimentos y simulaciones que muestran que organizar la disposición física de la iluminación — la distancia entre la fuente de luz y las plantas, la uniformidad del espaciado de las luminarias — puede reducir la irregularidad de la luz que llega a las plantas con la misma electricidad. Hay un ejemplo donde revisar la disposición de las luminarias igualó la irregularidad de la luz que llegaba a las plantas en aproximadamente un 15% en simulación (véase 4). No todo aquí es cuestión de simplemente ajustar parámetros, por lo que esta es una medida situada entre operaciones y equipamiento, pero que la dirección de «hacerlo funcionar sin aumentar la electricidad» existe de verdad es algo que también se puede ver en este tipo de investigaciones.

Medir el límite por kilogramo enviado

Si tomas un extremo como de no rebote y recortas demasiado una partida, el conjunto puede empeorar. Cada partida individual ha mejorado, pero el total es peor que antes. Para medir el límite, la clave es alinear el denominador no a «los kilovatios-hora o las horas-hombre invertidos» sino a «el coste total por kilogramo realmente enviado». Cuando la tasa de aprovechamiento cae, toda la electricidad y toda la mano de obra usadas para producir ese kilogramo se redistribuyen solo sobre la cantidad que se pudo enviar. Así que en el momento en que aumenta el esfuerzo en los procesos posteriores, aunque los kilovatios-hora en sí hayan bajado, la cifra por kilogramo sube. Una inversión invisible en las partidas individuales solo se hace visible cuando se alinea el denominador con la cantidad cosechada.

En la iluminación, por la misma lógica, hay otra oportunidad que permanece sin explotar. La iluminación tiene un punto de saturación: hasta cierta intensidad de luz, cuanto más se añade más sube el rendimiento de cultivo, pero más allá de ese punto, aunque se aumente más, el rendimiento se estanca y solo consume electricidad. Hay un informe de que, cultivando lechuga y albahaca en un tipo cerrado, el rendimiento de cultivo se estanca al subir la intensidad de luz a un cierto nivel y que aumentarla más allá no lo incrementa (véase 5). La intensidad de luz a la que el rendimiento de cultivo por unidad de electricidad invertida (eficiencia energética) es mejor varía según el cultivo, y a veces casi coincide con el punto donde el rendimiento se estanca, y a veces se desplaza ligeramente hacia el lado de menor luz. En cualquier caso, hay un techo: empujar hasta el punto de saturación no mejora la eficiencia y el rendimiento también se estanca (véase 5). Aquí es donde cuenta como medida del lado de las operaciones. Si tu operación actual está en este rango de saturación, hay margen para bajar la salida de la iluminación sin caer nada el rendimiento de cultivo — la regulación no tiene por qué ser solo «una cuestión de equipamiento», sino que puede ser una medida operativa para recuperar la electricidad que estaba saturada. Aun así, si tu propia instalación está realmente en el rango de saturación no es algo que se verifique bajando de golpe. La dirección en que presionar está fijada: bajar el coste total por kilogramo enviado dentro del rango en que el rendimiento de cultivo no ha caído todavía, y detenerse un paso antes de que el rendimiento empiece a romperse. Una partida a la vez, solo después de confirmar que el rendimiento de cultivo no ha caído — ese procedimiento es precisamente para explorar el borde de este rango seguro mientras todavía se puede volver atrás. No si los kilovatios-hora bajaron, sino si la cifra por kilogramo bajó. Haz de eso tu eje de juicio.

Aquí añado un techo realista. Aunque la regulación o el desplazamiento del pico que acabamos de ver recuperen el desperdicio, la parte que se puede mover desde las operaciones sigue siendo una pequeña fracción vista contra el coste total. Lo que de verdad decide el orden de magnitud de la rentabilidad es una cuestión de una vara de medir distinta — escala, canal de venta, cómo elegir el cultivo — y eso queda fuera de este artículo. Si la pérdida actual puede corregirse siquiera recortando partidas, o si es un problema de la estructura de costes en sí más arriba en la cadena, conviene pensarlo por separado una vez. La forma correcta de encuadrarlo: las medidas operativas no cambian esa estructura — evitan que se filtre el desperdicio dentro de ella y amplían un poco el margen de decisión. Los puntos de ajuste pueden devolverse, pero el rendimiento de cultivo que dejaste caer o la calidad que rompiste en el proceso no vuelven — eso es lo que significa «mientras todavía se puede volver atrás».

Por último, anoto una línea divisoria. Todo lo anterior ha sido medidas circunscritas al «rango que se puede mover desde las operaciones» — la potencia contratada y la demanda, el control de climatización, la secuencia de trabajo, la potencia en espera, y la regulación y homogeneización dentro de un rango que no rompe el rendimiento de cultivo. Estas se pueden tocar desde este mes sin inversión en capital y se pueden deshacer. En cambio, los recortes de alto rebote — sustituir la iluminación para bajar el consumo manteniendo el rendimiento de cultivo, reducir el volumen absoluto de mano de obra — no son una cuestión que se detenga antes de las operaciones; son decisiones de inversión en capital que se transfieren a amortización y mantenimiento. Ese es un ámbito para pensar con una vara de medir distinta, emparejada no con la factura eléctrica de un año sino con el período de recuperación. Así que la conclusión es sencilla. El coste operativo no es un problema de recortar una a una las partidas más pesadas; es un sistema interconectado unido por el mismo denominador — por kilogramo enviado — así que se mueve una cosa a la vez, empezando por el extremo que no rebota, dentro de un margen que permita dar marcha atrás — de eso se trata, reconstruir esa visión es el punto de partida.

Si quieres hacer esa reconstrucción en serio, una vez, sobre tu propia tabla de partidas, tengo preparada una plantilla donde puedes escribir la rentabilidad y el plan operativo partida por partida (aquí). Pon al lado la lectura de hoy del contador y el registro de rendimiento de cultivo, y empieza por clasificar las partidas que rebotan de las que no rebotan — así se aclara el orden de recorte.