Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo tipo de suelo capaz de captar agua del aire.
Funciona mediante geles superabsorbentes de humedad que capturan el agua del aire y la distribuyen a las plantas.
Este suelo de autorriego podría ampliar el mapa de tierras cultivables en todo el mundo, lo que ayudaría a combatir la inseguridad alimentaria.
Un nuevo tipo de suelo puede captar agua del aire y distribuirla a las plantas, según informan los investigadores.
Este suelo de autorriego podría ampliar el mapa de tierras cultivables en todo el mundo, incluso a lugares hasta ahora inhóspitos, y reducir el uso de agua en la agricultura en un momento de sequías cada vez más frecuentes.
Según se informa en ACS Materials Letters, el sistema de riego por captación de agua atmosférica del equipo utiliza geles superabsorbentes de humedad para captar el agua del aire. Cuando el suelo se calienta a una determinada temperatura, los geles liberan el agua, poniéndola a disposición de las plantas. Al distribuir el agua, parte de ella regresa al aire, aumentando la humedad y facilitando la continuación del ciclo de captación.
“Permitir una agricultura autónoma en zonas donde es difícil construir sistemas de riego y de suministro eléctrico es fundamental para liberar el cultivo de cultivos de la compleja cadena de suministro de agua, a medida que los recursos son cada vez más escasos”, afirma Guihua Yu, profesor asociado de ciencia de los materiales del departamento Walker de ingeniería mecánica de la Universidad de Texas en Austin.
Cada gramo de suelo puede extraer aproximadamente entre 3 y 4 gramos de agua. Según los cultivos, entre 0,1 y 1 kilogramo (0,22 a 2,2 libras) del suelo puede proporcionar agua suficiente para regar aproximadamente un metro cuadrado (10,76 pies cuadrados) de tierra de cultivo.
Los geles del suelo extraen agua del aire durante los períodos nocturnos más frescos y húmedos. El calor solar durante el día activa los geles que contienen agua para liberar su contenido en el suelo.
El equipo realizó experimentos en la azotea del edificio del Centro de Enseñanza de Ingeniería de la Escuela Cockrell de la UT Austin para probar el suelo de autorriego. Descubrieron que el suelo de hidrogel retenía el agua mejor que los suelos arenosos de las zonas secas y que necesitaba mucha menos agua para cultivar plantas.
Durante un experimento de cuatro semanas, el equipo comprobó que su suelo retenía aproximadamente el 40 % de la cantidad de agua con la que había comenzado. En cambio, el suelo arenoso solo conservaba el 20 % de su agua tras una sola semana.
En otro experimento, el equipo plantó rábanos en ambos tipos de suelo. Los rábanos del suelo de hidrogel sobrevivieron todos a un período de 14 días sin riego alguno, salvo una primera aplicación para asegurarse de que las plantas arraigaran. Los rábanos del suelo arenoso se regaron varias veces durante los primeros cuatro días del experimento. Ninguno de los rábanos del suelo arenoso sobrevivió más de dos días después del período de riego inicial.
“La mayoría de los suelos son suficientemente buenos para sostener el crecimiento de las plantas”, afirma Fei Zhao, investigador posdoctoral en el grupo de investigación de Yu, que dirigió el estudio junto con Xingyi Zhou y Panpan Zhang. “El principal factor limitante es el agua, por eso quisimos desarrollar un suelo capaz de captar agua del aire ambiente”.
El suelo captador de agua es la primera gran aplicación de una tecnología en la que el grupo de Yu lleva trabajando más de dos años. El año pasado, el equipo desarrolló la capacidad de utilizar materiales híbridos de gel y polímero que funcionan como “superesponjas”, capaces de extraer grandes cantidades de agua del aire ambiente, purificarla y liberarla rápidamente mediante energía solar.
Los investigadores prevén otras aplicaciones de la tecnología. Podría utilizarse para refrigerar paneles solares y centros de datos. También podría ampliar el acceso al agua potable, ya sea mediante sistemas individuales para hogares o sistemas de mayor tamaño para grandes grupos, como trabajadores o soldados.
Fuente: UT Austin
