Sequía: Solución nanotecnológica logra que suelos retengan agua y nutrientes

Una tecnología made in Chile que podría contrarrestar el actual panorama de escasez hídrica. Se trata de investigación liderada por la Dra. Johanna Castaño, en la Facultad de Ingeniería y Tecnología (FIT) de la Universidad San Sebastián, que fue seleccionada por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) para demostrar su utilidad en la industria agroforestal.




Las sequías meteorológicas producto del cambio climático han provocado un flagelo que no se soluciona con eventos esporádicos de intensas y cortas lluvias. A fin de año, 184 comunas del país han sido a ser declaradas con falta extrema de agua, lo que significa que el 47 por ciento de la población viva en un contexto de escasez. Por eso, la búsqueda de soluciones tecnológicas que puedan ayudar mitigar la falta de agua, permitiendo a los productores agrícolas y forestales mantener o mejorar su producción bajo estas condiciones limitantes como las actuales.

Johanna Castaño es investigadora de la Facultad de Ingeniería y Tecnología (FIT) de la Universidad San Sebastián (USS), sede Concepción. Su lugar de trabajo es un laboratorio enfocando en el estudio y desarrollo de nano y biomateriales.

En los últimos años, la ingeniera y doctora en Materiales, ha concentrado su investigación en la industria agroforestal, desarrollando recientemente una solución tecnológica que logra que suelos retengan agua y nutrientes. Se trata de una tecnología made in Chile que podría contrarrestar el actual panorama de escasez hídrica.

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Castaño explica que “los cultivos no logran absorber grandes cantidades de agua y nutrientes lo que causa lixiviación (extracción sólido-líquido) en éstos, por lo que se deben encontrar formas de responder a la preocupante situación de deficiencia hídrica y nutricional, ambos factores se intensificarán producto de la variabilidad climática junto con el aumento de la temperatura global”.

Si bien a nivel mundial se han estudiado diferentes alternativas para enfrentar la deficiencia hídrica y nutricional en suelos, la investigadora de la USS decidió buscar su propio camino para mejorar la retención de la humedad y de los nutrientes de los cultivos agroforestales, utilizando recursos renovables como marco de una economía circular.

Johanna Castaño, ingeniera y doctora en Materiales, investigadora de la Facultad de Ingeniería y Tecnología (FIT) de la Universidad San Sebastián (USS), sede Concepción.

Esta línea de investigación, nacida en el seno del equipo de la USS que lidera la Dra. Castaño, fue transformada en un proyecto concreto que fue seleccionado entre 323 propuestas de todo el país en el Concurso IDeA I+D, convocado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).

La ejecución tendrá una duración de 24 meses, y se espera conseguir un producto con función sinérgica en el aporte de agua y nutrientes, además de ser eco-amigable, versátil y adaptable para cualquier terreno.

En búsqueda de una solución eficaz

Castaño observó que podía usar residuos orgánicos de forestales para contribuir a la tecnología que andaba buscando. La idea tomó fuerza cuando supo lo que ocurría en los predios vitivinícolas, específicamente al ver el destino final de los sarmientos de vid, que es madera que resta del árbol de la uva, y que comúnmente en los campos tienden a eliminarla a través de incendios controlados, emanando una gran cantidad de dióxido de carbono.

Castaño dice que “al igual que los sarmientos, la industria agrícola y forestal posee estos residuos que no tienen mayor utilidad luego del corte de los árboles. Es así como nace la tecnología “Power Hydrochar”, que busca transformar en un material compuesto bioformulado tipo núcle-ocoraza, preparado a partir de biochar activado, recubierto con un material hidratante basado en biopolímeros”.

En palabras simples, la solución se enfoca en aprovechar estos recursos, reducir el uso de polímeros sintéticos y a integrar procesos más sustentables; es decir, impulsar una economía más verde, donde se generen alternativas para reciclar, reutilizar y reducir.

La investigadora afirma que “el núcleo como la coraza de la tecnología aprovechan los residuos. Cuentan con procesos amigables para el medio ambiente, debido a sus materiales biodegradables”.

El prototipo que se obtiene es un producto bifuncional en forma de pellet, a partir de desechos agrícolas y forestales. La coraza, en tanto, está constituida por hidrogeles obtenidos de materiales biopoliméricos como el alginato y la celulosa.

“Por eso nuestra innovación es un material biocompuesto o producto bifuncional, que -por un lado-, la coraza permite la retención y liberación controlada de agua; y por otro, el biochar aporta nutrientes y fertilizantes al suelo también de forma controlada, lo que permite tener un suelo con mejores propiedades en el tiempo para los cultivos agroforestales, que han demostrado un mayor problema de estrés hídrico”.

El proyecto piloto actualmente es un trabajo colaborativo y multidisciplinario entre distintas instituciones superiores, siendo la USS la que lidera junto al Centro de Investigación de Polímeros Avanzados y la Universidad de Concepción como entidades asociadas. A ellas, se suman empresas asociadas que ven un potencial exponencial, entre ellas, CMPC, ATSA y diversas viñas de la Región del Maule.

La ejecución del proyecto tendrá una duración de 24 meses, y se espera conseguir un producto con función sinérgica en el aporte de agua y nutrientes, además de ser eco-amigable, versátil y adaptable para cualquier terreno.

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