Colaborando para soluciones de acceso al riego: donde se encuentran la política y la ingeniería



A medida que aumenta la demanda de alimentos debido al crecimiento de la población y los cambios en los patrones de consumo en África y el mundo, el aumento de la producción agrícola es crucial. Dado que la mayor parte de la agricultura en el continente africano es actualmente de secano, aumenta la disponibilidad de riego, especialmente los sistemas eficientes en agua y energía como el riego directo. soltar – puede ayudar. Dos equipos de investigación del MIT han participado en este desafío, explorando soluciones en Senegal desde diferentes ángulos disciplinarios. Pero es solo este otoño, cuando el laboratorio de sistemas de agua y alimentos Abdul Latif Jameel (J-WAFS) facilitó la conexión entre los dos equipos, que tienen aprendieron sus intereses comunes y cómo la investigación de cada grupo podría apoyarse mutuamente.

En el MIT, J-WAFS es un firme defensor de las prácticas de investigación convergentes para ayudar a encontrar soluciones a los desafíos acuciantes de los sistemas de agua y alimentos de la Tierra. La investigación de convergencia está motivada por problemas complejos específicos que implican una integración profunda entre disciplinas. J-WAFS financia la investigación del MIT en las cinco escuelas y se centra en la colaboración a través de sus subvenciones y otros apoyos de investigación a través del Instituto. J-WAFS estaba particularmente bien ubicado para experimentar estos dos esfuerzos de investigación, uno basado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y el otro en el Departamento de Estudios y Planificación Urbana (DUSP), los cuales llevaron a trabajo de campo sobre riego en Senegal. Al darse cuenta de que cada proyecto ignoraba los esfuerzos del otro, J-WAFS pudo diseñar un intercambio de investigación para apoyar el éxito de dos proyectos separados sobre tecnología de riego y acceso en África.

Los investigadores del Laboratorio de Ingeniería e Investigación Global (GEAR) del MIT, dirigido por Amos Winter, Profesor Asociado de Desarrollo de Carrera Ratan N. Tata en el Departamento de Ingeniería Mecánica, utilizan un enfoque de ingeniería y diseño. diseñar. El objetivo es diseñar tecnologías efectivas de riego por goteo para su uso en el África subsahariana. Sin embargo, la transición de pequeñas granjas del riego de secano al riego por goteo es un proceso complicado; intentos anteriores no han sido ampliamente efectivos.

Una subvención inicial de J-WAFS apoyó a un equipo de investigación diferente, dirigido por Stephen Graves, profesor Abraham J. Siegel, de Ciencias de la Administración de la Sloan School of Management, y Bishwapriya Sanyal, profesor internacional de desarrollo y desarrollo urbano de Ford. 39, urbanismo en DUSP, para resolver este problema desde otro ángulo. Centrándose en Senegal, el equipo de investigación estudió el uso de tecnologías de riego, así como los obstáculos, desde el punto de vista de la cadena de suministro y las políticas. Han estado hablando con agricultores e irrigadores durante casi dos años y ahora están analizando los datos para compartirlos con los tomadores de decisiones y las partes interesadas en Senegal a lo largo de la cadena de suministro. tecnologías de riego.

Cuando el laboratorio GEAR comenzó a trabajar con J-WAFS el verano pasado para financiar una propuesta de investigación centrada en el desarrollo de tecnologías de riego para este mercado, J-WAFS se dio cuenta de que El equipo DUSP tenía un conocimiento muy relevante para compartir y que ambos grupos podrían beneficiarse al interactuar entre sí. La directora ejecutiva de J-WAFS, Renee Robins, organizó una presentación virtual y luego organizó una reunión que reunió a los estudiantes investigadores. Estos esfuerzos desencadenaron una colaboración entre los dos equipos. "La financiación inicial proporcionada a nuestro equipo por J-WAFS nos ha permitido cultivar fuertes vínculos en Senegal y el MIT", dice Bish Sanyal, co-líder del proyecto DUSP. "La colaboración con el Laboratorio GEAR ha sido una oportunidad maravillosa para compartir el conocimiento que nuestros socios senegaleses han compartido con nosotros en los últimos dos años".

La propuesta de investigación de GEAR Lab fue para la compañía internacional de tecnología del agua Xylem, una compañía asociada bajo el Programa de Investigación de Afiliados J-WAFS. Propusieron una colaboración de investigación patrocinada que se centra en la expansión de soluciones de bombeo de bajo costo para el riego por goteo en el África subsahariana, un interés que surgió cuando los participantes de Xylem escucharon Winter habla en una conferencia sobre agua y alimentos copatrocinada por J-WAFS y MIT. Programa de enlace industrial. Como parte de la misión de Xylem para resolver los problemas del agua, la compañía se enfoca en aprovechar la tecnología y la innovación para abordar los principales desafíos, como la accesibilidad a agua, escasez de agua y resiliencia de infraestructura.

El diseño de la tecnología de riego es un objetivo central del Laboratorio GEAR, que ha estado trabajando desde 2012 en la mejora de los sistemas de riego por goteo para pequeños agricultores en la India con el fin de mejorar la calidad del riego. 39 aumentan su disponibilidad de agua, ahorro de costos y eficiencia energética. Aunque el riego por goteo ha sido utilizado por los pequeños agricultores en India durante décadas, este no es el caso en África. En los mercados indios, el equipo actualmente disponible no es tan duradero como podría ser. Es costoso debido al alto consumo de agua y los requisitos de combustible inherentes al diseño. Este es el desafío que el Laboratorio GEAR está buscando. El laboratorio ha desarrollado diseños que disminuyen la energía consumida al bombear y mover agua, y ha mejorado la eficiencia del gotero. Los sistemas resultantes ahorran energía y agua y son más baratos.

Más allá del desarrollo tecnológico, el equipo está interesado en diseñar sistemas efectivos en África subsahariana, donde los desafíos son diferentes. "El riego por goteo se ha intentado varias veces en África subsahariana y no ha tenido éxito", dice Georgia Van de Zande, estudiante de doctorado en GEAR Lab. La tecnología no está ampliamente disponible o se utiliza porque los costos iniciales de inversión para la implementación del riego por goteo son altos, los agricultores deben poder usarla. la capacitación sobre cómo usar el sistema y el mantenimiento es difícil si no hay repuestos disponibles o no existen servicios de reparación. "Si pasa del riego de secano a algo como el riego por goteo, pasa de cero a cien", dice Van de Zande, describiendo la transición que enfrentan los agricultores.

Winter estaba emocionado de traer a África los diseños avanzados que habían desarrollado para el contexto indio, pero sabían que comprender el comportamiento del consumidor en los diferentes mercados que existían en África era esencial para la adopción y retención de usuarios. "Xylem estaba interesado en cómo podríamos desarrollar una solución de riego por goteo que pudiera cumplir con los requisitos técnicos, como el flujo y la presión de carga, mientras cumplía con los requisitos socioeconómicos de los usuarios eso va con ", dice Van de Zande. Con el fin de lograr una solución que sea sostenible y escalable, Xylem también alentó a los equipos del MIT a examinar los mercados de riego y los canales de distribución en África subsahariana y proponer el sistema completo de riego por goteo. y el modelo de negocio que será transformador en el contexto.

Si bien los investigadores de GEAR Lab ya habían explorado este problema con agricultores de otras partes de África, como Kenia, Etiopía y Zambia, no tenían datos sobre cuáles apoyar a países como Senegal. "Aquí es donde J-WAFS entró y nos presentó al equipo de Bish y Stephen, ayudando a arrojar luz sobre la situación en Senegal", explica Van de Zande.

Este proyecto de donación de semillas DUSP, financiado por J-WAFS en 2017, se centra en los servicios de extensión agrícola en Senegal y por qué los servicios actuales no llegan a los pequeños agricultores. "El desafío que estamos tratando de abordar es el hecho de que el riego no se usa tan ampliamente como podría ser en Senegal. La gente piensa que el riego es esta actividad de resolución de riesgos, porque el riego es la respuesta técnica al hecho de que la precipitación varía, pero tiene su propio conjunto de riesgos ", dice Mark Brennan, estudiante de doctorado. DUSP trabajando en el proyecto. "Las empresas tienen que almacenar tecnologías costosas y tienen poca capacidad para controlar la calidad de los productos que suministran y luego venden".

El enfoque del equipo es aprender más sobre los desafíos del lado de la oferta para informar el cambio de políticas y otras intervenciones relacionadas de la cadena de suministro que podrían alentar un mayor uso de la cadena de suministro. Riego en todo el país. Para hacer esto, Brennan y su compañero candidato a doctorado en DUSP Jonars Spielberg viajaron a través de Senegal, realizando numerosas entrevistas con agricultores y empresas en las ciudades que visitaron. Ha surgido una pregunta central: ¿Son accesibles los servicios de reparación?

La cuestión del servicio y reparación representó un contexto importante para el trabajo propuesto por GEAR Lab en Senegal. Esto llevó a Renee Robins, Directora Ejecutiva de J-WAFS, a facilitar una presentación entre los dos equipos de investigación. En su primera reunión, Brennan y otros investigadores del proyecto de Senegal hicieron una presentación ante Amos Winter y GEAR Lab sobre sus primeros resultados. Hasta entonces, el Laboratorio GEAR había visto a compañías de riego, a menudo con fondos internacionales, vender riego en África subsahariana y también proporcionar reparaciones. El equipo de Brennan se opuso a este modelo de cadena de suministro al modelo senegalés, en el que la distribución y las reparaciones se llevan a cabo por diferentes conjuntos de empresas senegalesas. La mayoría de las empresas tienen solo dos personas. "El equipo circula en las comunidades rurales desde las tiendas ubicadas principalmente en la capital", dice Brennan. "Cuando la tecnología se descompone, las tiendas locales la reparan".

Entender el suministro de riego en Senegal fue un paso crucial para que el Laboratorio GEAR finalice su propuesta para Xylem. Dado que el proyecto se enfoca en la accesibilidad del usuario como un medio para apoyar con éxito las transiciones de los agricultores lejos del riego de secano, ha sido extremadamente útil obtener una mejor comprensión de La parte del equipo Graves / Sanyal de diferentes canales de distribución y mantenimiento. "Queremos determinar dónde debe enfocarse GEAR Lab y dónde tiene sentido tener este tipo de tecnología", dice Van de Zande.

Antes de la introducción inicial en septiembre, los dos equipos no estaban al tanto de sus respectivas búsquedas. Aunque sus preguntas de investigación son diferentes, al igual que sus enfoques disciplinarios, ambas partes se beneficiaron de la colaboración y discusión del desafío juntas. El enfoque de GEAR Lab para mejorar el rendimiento del sistema mecánico es una "forma diferente de pensar sobre el problema del riego", dice Brennan. "Esto lo hace más consciente del lado técnico del problema". En cuanto a Van de Zande, "todas las soluciones de riego tendrán un lado técnico, un lado social, un lado político", y ella claramente apreció 39, profundizar su comprensión. de los problemas sociales y políticos de DUSP que estaban en el corazón de la propuesta de GEAR Lab. "Todas estas cosas deben trabajar juntas para conducir a una situación positiva para el usuario final". A medida que cada grupo progresó en su investigación, hubo discusiones sobre una nueva colaboración en Senegal el próximo febrero, un testimonio de los beneficios que ambos equipos han obtenido de esta experiencia.

Aunque la cultura del MIT apoya el trabajo a través de los límites disciplinarios para encontrar soluciones, puede ser difícil para los investigadores saber a quién contactar fuera de su red. Aquí es donde la red multidisciplinaria de J-WAFS es esencial. Amos Winter, que dirige el Laboratorio GEAR, dijo: "Antes no sabía que otras personas del MIT estaban trabajando en riego desde un punto de vista político". Ser parte de la red J-WAFS le ha dado a mi equipo la oportunidad de entablar un diálogo interdisciplinario que ha demostrado ser útil para el éxito de nuestra propuesta en Xylem. Winter agrega: "La discusión que siguió enriqueció claramente a ambos equipos de investigación. . A través de redes interdisciplinarias como J-WAFS, se pueden desarrollar soluciones convincentes e integrales de la investigación de convergencia para abordar todos los aspectos de problemas complejos.

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