Un nuevo tipo de suelo creado por los ingenieros de la Universidad de Texas en Austin puede extraer el agua del aire y ponerla a disposición de las plantas, ampliando potencialmente el mapa de las tierras cultivables en todo el mundo, lugares antes inhóspitos se podrían usar ahora como tierras de cultivo.
Como se publicó en ACS Materials Letters, este sistema de riego usa geles súper absorbentes de humedad para capturar el agua del aire. Cuando el suelo se calienta a una cierta temperatura, los geles liberan el agua, poniéndola a disposición de las plantas. Cuando el suelo distribuye agua, parte de ella vuelve al aire, aumentando la humedad y facilitando la continuación del ciclo de cosecha.
Posibilitar cultivar en zonas donde es difícil construir sistemas de riego y energía es crucial para liberar la agricultura de la compleja cadena de suministro de agua, ya que los recursos son cada vez más escasos.
Guihua Yu, profesor Departamento de Ingeniería Mecánica.
Cada gramo de suelo puede extraer aproximadamente 3-4 gramos de agua. Dependiendo de los cultivos, aproximadamente de 0,1 a 1 kilogramo del suelo puede proporcionar suficiente agua para regar alrededor de un metro cuadrado de tierra de cultivo.
Los geles del suelo extraen agua del aire durante los períodos más frescos y húmedos de la noche. El calor solar durante el día activa los geles que contienen agua para liberar su contenido en el suelo.
El equipo realizó experimentos en el tejado del edificio del Centro de Enseñanza de Ingeniería de la Escuela Cockrell en UT Austin para analizar el suelo. Descubrieron que el suelo con hidrogel era capaz de retener el agua mejor que los suelos arenosos que se encuentran en zonas secas, y que necesitaba mucha menos agua para cultivar plantas.
Durante un experimento de cuatro semanas, el equipo encontró que su suelo retenía aproximadamente el 40% de la cantidad de agua con la que empezó. Por el contrario, al suelo arenoso sólo le quedaba el 20% de su agua después de sólo una semana.
En otro experimento, el equipo plantó rábanos en ambos tipos de suelo. Los rábanos en el suelo de hidrogel sobrevivieron un período de 14 días sin ningún tipo de riego más allá de una ronda inicial para asegurarse de que las plantas se afianzaran. Los rábanos en el suelo arenoso fueron regados varias veces durante los primeros cuatro días del experimento. Ninguno de los rábanos del suelo arenoso sobrevivió más de dos días después del período inicial de riego.
«La mayor parte del suelo es lo suficientemente bueno para ayudar al crecimiento de las plantas«, dijo Fei Zhao, un investigador postdoctoral del grupo de investigación de Yu que dirigió el estudio con Xingyi Zhou y Panpan Zhang. «Es el agua la principal limitación, por eso quisimos desarrollar un suelo que pueda recoger el agua del aire ambiente«.
El suelo que recoge agua es la primera gran aplicación de la tecnología en la que el grupo de Yu ha estado trabajando durante más de dos años. El año pasado, el equipo desarrolló la capacidad de usar materiales híbridos de gel-polímero que funcionan como «superesponjas», extrayendo grandes cantidades de agua del aire ambiente, limpiándolo y liberándolo rápidamente mediante la energía solar.
Los investigadores prevén varias otras aplicaciones de la tecnología. Se podría usar potencialmente para enfriar paneles solares y centros de datos. Podría ampliar el acceso al agua potable a comunidades.
Más información: pubs.acs.org
Vía utexas.edu
Fidel Vivar Anaya dice
Es muy interesante este tipo de sistema especialmente para aplicarlo en lugares donde casi no hay agua