Descripción
EcoTech 3D es un proyecto de huerto vertical hidropónico automatizado con jardines escolares que responde a la escasez de espacios verdes y al uso ineficiente del agua en la comuna de San Miguel, en contexto de mega sequía. Estudiantes de 7° y 8° básico diseñaron y construyeron un sistema de riego inteligente con sensores y placa Arduino, piezas impresas en 3D con filamento PET reciclado y estructura vertical para cultivar lechugas. El prototipo demostró un ahorro de agua cercano al 36 % y mayor crecimiento de las plantas, a la vez que fortaleció aprendizajes STEM, conciencia ambiental y trabajo colaborativo.
1. ¿Cuál es el problema o necesidad que busca resolver?
- la falta de espacios disponibles para el cultivo de alimentos y para el contacto directo con la naturaleza;
- el uso ineficiente del agua en riegos manuales, en un escenario de mega sequía que afecta a la zona central y a la comuna de San Miguel, con riesgo hídrico alto;
- y la desconexión de las y los estudiantes con el origen de los alimentos y con prácticas concretas de sustentabilidad.
En la escuela no existían soluciones que permitieran cultivar en poco espacio, optimizar el consumo hídrico y, al mismo tiempo, transformar el huerto en un recurso pedagógico integrado al currículum. De ahí la necesidad de diseñar una propuesta que uniera agricultura urbana, tecnología y educación ambiental.
2. ¿Cuál es la innovación educativa implementada?
- Diseño y construcción del prototipo: estructura vertical para cultivo de lechugas, sistema hidropónico y piezas personalizadas diseñadas en Tinkercad e impresas en 3D con filamento PET reciclado.
- Automatización del riego: sensores de humedad y temperatura conectados a una placa Arduino controlan el riego solo cuando las plantas lo necesitan, reduciendo el desperdicio de agua.
- Enfoque STEM y de investigación escolar: integración de ciencias naturales, robótica, tecnología, PHYMA (huerto y educación ambiental), matemática y formación ciudadana.
- Metodología mixta de investigación: comparación entre huerto convencional y huerto hidropónico automatizado, midiendo crecimiento de plantas, consumo de agua y aprendizajes de los estudiantes.
- Educación ambiental y economía circular: uso de filamento elaborado a partir de botellas PET recicladas para fabricar las piezas del sistema, incorporando conceptos de reciclaje, trazabilidad y ciclo de vida de los materiales.
La experiencia transforma el huerto en un laboratorio vivo donde la tecnología se pone al servicio del aprendizaje y del cuidado del medioambiente.
3. ¿Quiénes participan en el proyecto?
El proyecto cuenta con la guía de docentes de Ciencias Naturales, Robótica, Tecnología y del taller PHYMA (educación ambiental y huerto escolar), además del respaldo del equipo directivo y de la comunidad educativa (apoderados, asistentes de la educación y otros docentes).
También participan aliados externos y expertos, como una empresa de reciclaje de PET, una fundación de innovación tecnológica educativa y especialistas en hidroponía y agricultura urbana, quienes aportan asesoría técnica, formación y apoyo en la construcción del prototipo.
4. ¿Cuál es el rol de las y los estudiantes en el proyecto?
- Investigación y diagnóstico: formulan preguntas, investigan sobre sequía, huertos escolares, hidroponía, jardines verticales y ahorro de agua.
- Diseño y planificación: definen el prototipo, el sistema de riego automatizado, las piezas a imprimir en 3D y el cronograma de trabajo.
- Construcción y programación: diseñan piezas en software 3D, participan en la fabricación del filamento PET reciclado, montan la estructura del huerto, instalan sensores y programan la placa Arduino.
- Recolección y análisis de datos: miden crecimiento de las plantas, registran consumo de agua, aplican encuestas y entrevistas, y comparan el huerto automatizado con el huerto convencional.
- Comunicación y reflexión: sistematizan resultados, elaboran informes, presentan la experiencia a la comunidad escolar y reflexionan sobre el aporte del proyecto a los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
5. ¿Cuáles fueron los principales desafíos que se presentaron en las diversas etapas del proyecto?
- Desafíos técnicos: aprender a programar la placa Arduino, calibrar sensores de humedad y temperatura, diseñar e imprimir piezas 3D funcionales y asegurar el correcto funcionamiento del sistema hidropónico.
- Gestión del tiempo y coordinación: compatibilizar el proyecto con las horas de clases regulares, coordinar trabajo entre asignaturas y sostener el proceso durante varios meses.
- Manejo de variables ambientales: controlar condiciones de luz, temperatura y nutrientes para que la comparación entre huerto automatizado y convencional fuera confiable.
- Curva de aprendizaje en investigación: diseñar instrumentos (encuestas, entrevistas), registrar datos de forma sistemática y analizarlos con criterios básicos de investigación escolar.
Estos desafíos se transformaron en oportunidades para desarrollar habilidades de trabajo colaborativo, resolución de problemas, pensamiento crítico y perseverancia.
6. ¿Cuáles han sido los resultados?
1. Técnico-ambiental:
- El sistema de riego automatizado logró un ahorro promedio de agua cercano al 36 % en comparación con el riego manual tradicional.
- Las plantas cultivadas en el huerto hidropónico automatizado presentaron un crecimiento superior (10–15 %) respecto al huerto convencional.
2. Pedagógico:
- Se evidenció un aumento significativo en el dominio de conceptos como hidroponía, automatización, jardines verticales, impresión 3D y cuidado del agua, con mejoras importantes entre las evaluaciones antes y después del proyecto.
- Más del 80–90 % de los estudiantes participantes declaró haber aprendido “mucho” o “muchísimo” sobre tecnología y medioambiente y manifestó interés en participar en proyectos similares.
3. Institucional y comunitario:
- La escuela se posiciona como referente en innovación educativa sustentable, fortaleciendo su identidad en torno a la educación ambiental.
- Se generan vínculos con organizaciones externas y se instala un modelo replicable de huerto escolar automatizado con enfoque de economía circular.
7. ¿Cuáles son las proyecciones o próximos pasos de la innovación?
- Escalamiento del sistema: ampliar el huerto vertical automatizado, diversificar cultivos y evaluar nuevas especies.
- Mejoras técnicas: incorporar sensores de pH y sistemas de monitoreo remoto, y profundizar en el análisis de datos para nuevos ciclos de investigación escolar.
- Replicabilidad: adaptar y replicar el modelo en otros cursos de la escuela y en establecimientos de la comuna y la región, compartiendo aprendizajes y guías prácticas.
- Vinculación curricular: integrar formalmente la experiencia en planes de estudio de Ciencias, Tecnología y Formación Ciudadana, y fortalecer su articulación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
- Profundización en economía circular: consolidar el circuito de reciclaje de plásticos para la producción de filamento 3D y potenciar su uso en otros proyectos escolares.
La comunidad educativa proyecta EcoTech 3D como un modelo estable de innovación educativa que une tecnología, sustentabilidad y participación estudiantil para abordar desafíos reales del territorio.