cristian zuluaga
SILVIA ALEJANDRA PINILLA RIVERA
Valery Villa
Fernando Guzman
CRISTIAN DE LA TORRE
Universidad Externado de Colombia
Gustavo A Yepes López
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Soil degradation, water scarcity, and food insecurity constitute a global problem. Around 40% of the Earth’s surface is degraded, and 12 million hectares of productive land are lost every year due to increasing desertification and drought, according to the United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD, 2022). This coexists with freshwater scarcity: according to UN-Water (2023), more than 2 billion people live in countries experiencing high water stress, and by 2040 global demand is expected to exceed available supply by 40%. Agriculture, which accounts for 70% of global water consumption, is one of the main pressure factors.
Another factor aggravates the problem. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2022) warns that global warming intensifies droughts, heat waves, and irregular rainfall, especially in tropical and semi-arid regions. Without adaptation in productive systems, agricultural yields in vulnerable areas could decline between 25% and 70% by the end of the century.
The consequences are already evident. In 2023, between 713 and 715 million people worldwide suffered from hunger, while 2.8 billion people lacked access to a healthy diet. Water stress and soil degradation are structural factors threatening agricultural productivity in the coming decades (FAO, IFAD, UNICEF, WFP & WHO, 2024).
This problem is also visible in La Guajira, Colombia. According to IDEAM (2023), La Guajira is the country’s driest region, with very low rainfall and high temperatures, leading to severe freshwater scarcity and major challenges for agricultural production. Chronic malnutrition among children under five exceeds the national average (INS, 2022), and Wayuu communities are among the most affected by the lack of access to water and food. More than 59% of rural households experience food insecurity (ACAPS, 2023).
In La Guajira, innovation is being used to address these challenges through initiatives such as Air Batalla S.A.S. This microenterprise contributes to solving water scarcity, desertification, and food insecurity through seawater greenhouses that create a cooler microclimate for crops while reducing freshwater demand.
“The real secret of innovation is optimizing your technology, making it adaptable, affordable, and truly understandable,” says Klever Mejía, Innovation Manager of the company.
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La degradación del suelo, la escasez del agua, y la inseguridad alimentaria configuran un problema global. Alrededor del 40% de la superficie terrestre está degradada, y 12 millones de hectáreas de tierra productiva se pierden cada año por el aumento en la desertificación y la sequía, según la Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación (UNCCD, 2022). Esto convive con la escasez de agua dulce, y es que, según la UN-Water (2023), más de 2.000 millones de personas habitan países con alto estrés hídrico, y para 2040 la demanda mundial superará la oferta disponible en un 40%, donde un factor de presión significativo es la agricultura, que abarca el 70% del consumo mundial de este recurso.
Otro factor contribuye al problema: el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, 2022) advierte que el calentamiento global intensifica sequías, olas de calor, y lluvias irregulares ensañadas en las regiones tropicales y semiáridas; y que, si no hay adaptación en los sistemas productivos, los rendimientos agrícolas en áreas vulnerables podrían caer entre 25% y 70% para finales del siglo. Las consecuencias ya se perciben y aportan al panorama actual: en 2023, entre 713 y 715 millones de personas en el mundo padecieron hambre, y 2.800 millones dejaron de acceder a una dieta saludable, con el estrés hídrico y la degradación del suelo como factores estructurales que amenazan la capacidad productiva agrícola en las próximas décadas (FAO, IFAD, UNICEF, WFT & WHO, 2024).
Este problema también se percibe en el departamento costero de La Guajira, en Colombia. El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, reporta que La Guajira es la región más árida del país, con un bajísimo nivel de pluviosidad y altas temperaturas, lo que supone escasez de agua dulce, y eleva retos a la producción agrícola (IDEAM, 2023). La población guajira destaca sobre el promedio nacional de desnutrición crónica en menores de 5 años (INS, 2022), y las comunidades de la etnia wayuu, que habitan el territorio, son las más afectadas por la falta de acceso al agua y la comida, lo que contribuye a que más del 59% de los hogares rurales perciban inseguridad alimentaria según el Programa Mundial de Alimentos (ACAPS, 2023).
En La Guajira, este problema es enfrentado desde la innovación, por casos que generan impacto positivo, social y ambiental, como el de Air Batalla S.A.S. Esta microempresa afincada en Riohacha aporta a la solución del problema de la escasez hídrica, la desertificación, y la inseguridad alimentaria con una idea: invernaderos que funcionen con agua de mar para generar un microclima donde los cultivos prosperen a la vez que reducen su demanda de agua dulce. Esta solución facilita la adopción de un sistema productivo adaptado a las condiciones agrestes, y con ello, contribuye a la producción de alimentos para la población mientras reduce la dependencia a un recurso escaso como el agua dulce.
“El secreto realmente de la innovación es el tema de la optimización de tu tecnología, serla adaptable, económica y que sea realmente entendida”, dice Klever Mejía, Gerente de Innovación de la empresa.
Air Batalla S.A.S. developed a technology for growing food in arid coastal zones called “Seawater Greenhouses.” The concept is simple: replace the freshwater demand required for plant thermal regulation by creating a cool microclimate using seawater circulation. As a result, plants require less freshwater to stabilize their temperature and can use only the amount necessary for growth.
These seawater greenhouses reduce dependence on freshwater, improve agricultural productivity in arid regions, strengthen food security, and reduce pressure on regional water resources.
The system works on a key principle: instead of plants using freshwater to cool themselves, the greenhouse performs that cooling using seawater. Saltwater circulates through porous panels placed on the greenhouse walls. When hot external air passes through these moist panels, it cools and humidifies before entering the cultivation area, creating a stable and fresh interior microclimate.
Because plants no longer need to expend energy regulating their own temperature, they consume less freshwater and can dedicate more resources to growth, improving both productivity and continuity of production even during severe drought periods.
This innovation facilitates agricultural production in environments where traditional crops are harmed by extreme heat and freshwater scarcity, while taking advantage of an abundant local resource: seawater. It optimizes freshwater use through a low-cost, easy-to-maintain, and replicable technology.
The system is intended for rural communities and agricultural producers living in arid coastal territories. It uses low-complexity materials available locally and requires maintenance that does not depend on specialized external technical support.
Air Batalla S.A.S. constantly seeks to innovate in its products and processes. The company has explored designs integrating passive air circulation systems and floating structures adapted to extreme coastal environments, expanding the technology’s range of applications.
As Klever Mejía explains: “You make the evaporative process happen not through the plant, but through brackish or seawater, which is abundant. Then you create a microclimate where the plant optimizes water for its own survival.”
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Air Batalla S.A.S. desarrolló una tecnología para el cultivo de alimentos en zonas áridas y costeras, llamada “Invernaderos de agua de mar”. La lógica que siguen es sencilla: reemplazar la demanda de agua dulce para la regulación térmica de las plantas, al generar un microclima fresco con la circulación de agua de mar. Con esto, la planta requiere de menos agua dulce para estabilizar su temperatura, y puede tomar solo el agua dulce que requiere para crecer.
Estos invernaderos de agua de mar reducen la dependencia al agua dulce, mejoran la productividad agrícola en zonas áridas, fortalecen la seguridad alimentaria de las comunidades y disminuyen la presión sobre la oferta hídrica de la región.
El funcionamiento de estos invernaderos sigue un principio: en lugar de que sea la planta la que gaste agua dulce para regular su temperatura, es el sistema el que lo hace por ella, usando agua de mar. Para lograrlo, el agua salada se hace circular por paneles porosos ubicados en las paredes del invernadero; cuando el aire caliente del exterior pasa a través de esos paneles húmedos, se enfría y se humidifica antes de entrar al área de cultivo, creando un microclima interior fresco y estable. Las plantas, al no tener que gastar energía en autorregularse térmicamente, consumen menos agua dulce y pueden dedicar sus recursos a crecer, lo que mejora tanto los rendimientos como la continuidad de la producción incluso en temporadas de sequía severa.
Esta innovación facilita la producción agrícola en entornos donde los cultivos tradicionales se perjudican por el calor extremo y la escasez de agua dulce, aprovechando un recurso muy abundante en la zona, como es el agua de mar. Optimiza el uso del agua dulce, a partir de una alternativa sin costos elevados, con tecnología fácil de replicar y de fácil mantenimiento. Esto se traduce en mejores rendimientos agrícolas para distribuir en el mercado local, y menor presión sobre el recurso hídrico. Está dirigido a comunidades rurales y productores agrícolas que habitan en territorios áridos con acceso al mar. El sistema utiliza materiales de baja complejidad disponibles localmente, con mantenimiento accesible que no requiere de asesoría técnica especializada externa.
Air Batalla S.A.S. busca constantemente innovar en sus productos y procesos, por lo que ha explorado diseños que integran sistemas pasivos de circulación de aire y estructuras flotantes adaptadas a entornos costeros extremos, ampliando así las posibilidades de aplicación de la tecnología. Como dice Klever Mejía, la idea es sencilla: “tú haces que el proceso evaporativo no lo haga la planta, sino el agua salobre que es abundante o agua de mar, entonces creas un microclima [donde] la planta va a optimizar el agua para su sostenimiento...", con lo que se garantiza que los cultivos prosperen aun en las agrestes condiciones guajiras.
Klever Mejía explains that the solution emerged from the innovation ecosystem fostered by Air Batalla S.A.S. throughout its years of operation. In seeking solutions to improve living conditions in the region, the company designed a productive system adapted to the territory.
He states that “everything comes from a need… La Guajira is a very important laboratory for generating solutions adapted to extreme conditions.”
The fact that the solution originated in La Guajira itself was another motivating factor. Existing solutions were often designed for completely different environments. Air Batalla started from the principle that technologies must be adapted to local conditions, making use of resources actually available in the region, such as brackish water and seawater.
The idea emerged from practical learning in the territory. While working with communities and observing the limitations of agriculture in La Guajira, the team identified that the main bottleneck was not only irrigation, but also temperature control in an extremely hot environment that drastically increases freshwater consumption.
This led to the guiding question: if plants use water to cool themselves, could a microclimate be created where that cooling process uses abundant seawater instead of scarce freshwater?
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Klever Mejía indica que la solución partió de un entorno de innovación facilitado por Air Batalla S.A.S a lo largo de sus años de operación. En este sentido y, en búsqueda de brindar soluciones para el mejoramiento de las condiciones de vida en la región, formuló esta apuesta por una producción adaptada al entorno. Reconoce así que “todo surge de una necesidad… la guajira es un laboratorio muy importante para generar soluciones adaptadas a condiciones extremas”.
Puntualmente, que el génesis de la solución tenga lugar en la guajira es otro de los elementos que motivó al equipo a desarrollar esta alternativa. Esto, reconociendo que muchas veces las soluciones disponibles fueron diseñadas para otros entornos, y que precisamente ellos partieron del principio de que “[hay] que desarrollar tecnologías adoptadas a estas condiciones. Por eso trabajamos sistemas que aprovechan el agua salobre y el agua de mar, porque son los recursos que realmente existen acá”.
La historia se origina en un aprendizaje práctico del territorio: al trabajar con comunidades y observar las limitaciones para sembrar en La Guajira, el equipo identificó que el cuello de botella no era solo el riego, sino el control de temperatura en un ambiente extremadamente caliente, que dispara el consumo de agua dulce. A partir de esa observación, se formuló la pregunta guía: si la planta usa agua para enfriarse, ¿podemos crear un microclima que haga ese enfriamiento con agua salobre o de mar (abundante) y no con agua dulce (escasa)?
The innovation developed by Air Batalla S.A.S. mainly contributes to SDG 2 (Zero Hunger) by enabling resilient agricultural systems in arid territories with limited freshwater availability. It also contributes to SDG 6 (Clean Water and Sanitation) through water optimization and to SDG 13 (Climate Action) by strengthening climate adaptation in regions vulnerable to rising temperatures and water stress.
Air Batalla S.A.S. proposes a local solution to a global problem while contributing to sustainable development through innovation.
Its contribution to SDG 2 lies in enabling the production of fresh food in areas where traditional agriculture struggles due to high temperatures, aridity, and water scarcity. The system allows continuous agricultural production, strengthening local productive capacity and reducing dependence on food imports from other regions.
The greenhouse system also contributes to SDG 6 because it replaces a large part of freshwater demand in agricultural production with the microclimate generated through seawater use. This optimizes freshwater use and preserves reserves for priority uses such as human consumption.
Finally, it contributes to SDG 13 by providing a productive mechanism adapted to harsh climatic conditions. It enables agricultural production despite increasing temperatures, intensified droughts, and climate variability, making it a resilient productive system particularly useful in territories undergoing desertification processes.
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La innovación desarrollada por Air Batalla S.A.S contribuye principalmente al ODS 2 (Hambre Cero), al facilitar sistemas agrícolas resilientes en territorios áridos con limitaciones de agua dulce. Asimismo, aporta al ODS 6 mediante la optimización del recurso hídrico y al ODS 13 al fortalecer la adaptación climática en zonas vulnerables al aumento de temperatura y al estrés hídrico.
Air Batalla S.A.S. propone una solución local a un problema que se expresa a nivel mundial, y que también afecta a la región de donde proviene, contribuyendo a las soluciones que la sociedad civil aporta a un problema común desde la innovación. En este sentido, se aprecia como los invernaderos de mar contribuyen a los Objetivos de Desarrollo del Milenio 2 (Hambre Cero); 6 (Agua limpia y saneamiento) y 13 (Acción por el clima).
Su aporte al ODS 2, relacionado al problema mundial del hambre, se resume en que viabilizan la producción de alimentos frescos en zonas donde la agricultura tradicional tiene problemas para prosperar a raíz de las altas temperaturas, la aridez y la escasez de agua. El sistema permite desarrollar cultivos agrícolas de forma continua, fortaleciendo la capacidad productiva local y reduciendo la dependencia a alimentos de otras regiones.
También, el sistema de invernaderos aporta al ODS 6 porque suple la demanda de buena parte del agua dulce para la producción agrícola afín a estas estructuras, reemplazándola por el microclima que crea con el agua de mar. Esto optimiza el uso del agua dulce, y la reserva para usos prioritarios, como el consumo humano. Con eso reduce la competencia entre las necesidades domésticas y agrícolas que agrava el estrés hídrico.
Finalmente, aporta al ODS 13, porque ofrece un mecanismo productivo adaptado a condiciones climáticas agrestes. Esto, porque permite mantener la producción agrícola a pesar del aumento de las temperaturas, la intensificación de las sequías, y la variabilidad climática, haciendo de este un sistema productivo resiliente, de especial utilidad en territorios que enfrentan procesos de desertificación.
The profitability of the initiative is based on a hybrid structure that combines commercial stability with innovation and intellectual property exploitation. Air Batalla S.A.S. does not rely on a single source of income but combines this business line with current and future projects.
The greenhouse line maintains commercial activity by building structures according to market needs. The technology uses low-complexity materials and low maintenance costs, reducing dependence on external materials or technical assistance.
According to Klever Mejía, sales from this business line are estimated at approximately COP 400,000,000 (around USD 22,900).
Additionally, the business model incorporates a collaborative approach that strengthens the innovation ecosystem by involving educational communities and small companies. This has allowed the company to expand not only within the local territory but also into other arid coastal regions such as Chile and the Caribbean.
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La rentabilidad de la iniciativa parte de una estructura híbrida, que combina la estabilidad comercial con la innovación y la explotación de la propiedad intelectual, orientada a la optimización de recursos. Air Batalla S.A.S no depende de un solo flujo de ingresos, sino que combina esta línea de negocios con otras actuales y el desarrollo de otras futuras: ha diseñado un sistema que garantiza flujo de caja mientras desarrolla tecnologías de alto valor.
La línea de invernaderos mantiene una dinámica comercial, donde construye invernaderos según las necesidades del mercado “es lo que la gente nos pide… Porque yo también tengo que entender una cosa: debo que generar flujo”. Esta demanda del mercado surge de los aportes de la iniciativa a la producción agrícola, considerando la eficiencia por metro cuadrado de los cultivos, por ejemplo. Por demás, se trata de una tecnología dependiente de materiales de baja complejidad y bajos costos de mantenimiento, lo que reduce la dependencia a materiales o asesorías externas, en tanto que “tiene que ser una tecnología equilibrada de baja complejidad... que tenga repuestos que estén relacionados con el entorno... que cualquier persona de un taller lo repare.”. Con todo, las ventas de esta línea de negocio ascienden a un estimado de 400.000.000 COP (22.900 USD aproximadamente), según Klever Mejía.
Adicional a ello, el modelo de negocio integra un enfoque colaborativo, que favorece el entorno de innovación al incluir a distintos segmentos de la sociedad civil, especialmente la comunidad educativa y otras empresas pequeñas. A partir de ello, ha consolidado su apuesta a través de la cual cultiva tanto al mercado local, en el territorio, como otros en la región (Chile, el Caribe); y otras zonas áridas con costa: "el secreto realmente de la innovación es el tema de la optimización de tu tecnología, que sea adaptable, económica y realmente entendida".
The seawater greenhouses developed by Air Batalla S.A.S. aim to improve the living conditions of the population in La Guajira by strengthening agricultural production through a resilient system that reduces freshwater demand.
The environmental dimension of the impact lies in reducing regional water demand and mitigating conflicts between agricultural and domestic water use. According to Klever Mejía, the system can reduce freshwater needs by “70% to 80%.”
The social dimension mainly relates to food security. As Klever Mejía explains: “We are thinking about communities — cucumbers, tomatoes, melons… for community food security.”
International experiences with comparable technologies report horticultural productivity increases between 20% and 35% in crops such as tomatoes and cucumbers under thermal stress conditions similar to those in La Guajira (Davies & Paton, 2005).
In this sense, the seawater greenhouses of Air Batalla S.A.S. are profitable solutions that also contribute to environmental sustainability and human well-being at the local scale. They improve environmental conditions by reducing water demand while generating social benefits such as innovation promotion and strengthened food security through resilient productive systems.
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Los invernaderos de agua de mar ofertados por Air Batalla S.A.S. buscan aportar al mejoramiento, a escala local, las condiciones de vida de la población guajira y el entorno. Esto, a partir del fortalecimiento de su capacidad de producción agrícola desde un sistema resiliente, atendiendo como principio la reducción de la demanda de la de por sí escasa agua dulce. Gracias a su compromiso con la innovación, aporta una alternativa para la producción de algunos cultivos agrícolas en la zona, mejorando el acceso a los alimentos por parte de la población.
La dimensión ambiental del impacto de Air Batalla S.A.S. radica en su aporte en la reducción de las demandas hídricas de la zona, con ello mitigando el conflicto entre los usos agrícolas y domésticos del agua. Su aporte se centra en la reducción "un 80%, un 70% de necesidad de recurso hídrico dulce". En este sentido, son sistemas que aportan al uso sostenible del agua.
Por otro lado, la dimensión social del impacto de Air Batalla S.A.S. va en dos líneas. La principal, es que aporta a la seguridad alimentaria, como dice Klever Mejía: "estamos pensando para las comunidades, pepino, tomates, melones... para el tema alimentario de las comunidades". Y esto cobra sentido, considerando que experiencias internacionales con tecnología comparable reportan incrementos de productividad hortícola de entre el 20% y el 35% en cultivos como tomate y pepino bajo condiciones de estrés térmico similares a las de La Guajira (Davies & Paton, 2005).
En este sentido, los invernaderos de agua de mar de Air Batalla S.A.S. son soluciones que son rentables pero que, además, desde la innovación, aportan a la sostenibilidad de la vida humana en el planeta a escala local. En su camino a lograr esto, mejoran las condiciones ambientales del territorio por mitigar la demanda hídrica, y favorecen beneficios sociales como el estímulo a la innovación, y más importante, al mejoramiento de la seguridad alimentaria a través de sistemas productivos resilientes a las condiciones agrestes propiciadas por el cambio climático.
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KLEVER MEJÍA, gerente de sostenibilidad
Air Batalla S.A.S., a microenterprise located in Riohacha (La Guajira, Colombia), has more than 12 years of experience developing technological solutions based on innovation adapted to the territory. Its approach combines research, patent generation, youth talent training, and community work. The company operates with a core team of 4 to 5 people, expandable to 20 depending on projects, and reinvests between 40% and 50% of its profits into innovation.
The company bases its operations on strengthening an innovative ecosystem, including other actors from civil society such as educational institutions (schools and universities) and representatives of small businesses in the private sector. Its work with young people is particularly noteworthy, as it seeks to enhance the territory’s capabilities and generate skills for both today’s and tomorrow’s economy.
In this regard, its main differentiator is its innovation-oriented approach. As Klever Mejía, Innovation Manager at Air Batalla S.A.S., states: “What do we do differently? We develop research, and based on that research, patents; and based on those patents, we develop other products.” From this vision emerged the business line analyzed in this case study: seawater greenhouses.
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Air Batalla S.A.S, microempresa ubicada en Riohacha (La Guajira, Colombia), con más de 12 años de trayectoria en el desarrollo de soluciones tecnológicas basadas en innovación aplicada al territorio. Su enfoque combina: investigación, generación de patentes, formación de talento joven y trabajo comunitario. Opera con un equipo base de entre 4 y 5 personas, que puede ampliarse hasta 20 según los proyectos, y reinvierte entre el 40% y el 50% de sus utilidades en innovación.
La empresa fundamenta su operación en el fortalecimiento de un entorno innovador, incluyendo a otros actores de la sociedad civil, como la comunidad educativa (colegios y universidades) y representantes de microempresas dentro del sector privado. Destaca especialmente su trabajo con la juventud para potenciar las capacidades del territorio, generando competencias para la economía de hoy y la del futuro.
En ese sentido, el diferenciador principal es su enfoque de innovación, como afirma el gerente de Air Batalla S.A.S, Klever Mejía “¿qué hacemos diferente? Desarrollar investigación y en base a esa investigación, patentes y en base a estas patentes, desarrollamos otros productos”. A partir de allí, surge precisamente la línea de negocios objeto de este ejercicio: los invernaderos de agua de mar.