El agua presente en la atmósfera puede ser captada y utilizada en cultivos incluso en el desierto
Las sequías son cada vez más frecuentes en la agricultura regional y mundial, según expertos, debido al cambio climático. Sin embargo, incluso con escasez de lluvias, el aire siempre tiene cantidades considerables de humedad por su propia composición.
Por ello, la Universidad Nacional de Singapur (NUS, National University of Singapore, en inglés) desarrolló un sistema capaz de captar agua del aire a escala para utilizarla en actividades agrícolas, industriales o incluso domésticas.
Incluso en el desierto del Sahara, la media es del 15%. La más baja registrada en el mundo, en una situación muy extrema, se dio en Irán con 0,3% de humedad relativa. El más bajo jamás registrado en Brasil fue de alrededor del 10%, con un promedio de más del 60% en general.
Es decir, siempre habrá algo de donde sacar y hay mucha agua en el aire. El dispositivo SmartFarm recoge esta humedad a través de una solución relativamente sencilla.
Como funciona el dispositivo
El aparato está totalmente automatizado, funciona con energía solar y está equipado con un material que atrae el vapor de agua durante la noche, cuando la humedad relativa tiende a ser más alta.
A partir de ahí, el dispositivo libera agua cuando se expone a la luz solar durante el día para el riego. SmartFarm tiene otra ventaja: el proceso de riego y recolección de agua se puede ajustar para adaptarse a diferentes tipos de plantas y climas para un cultivo óptimo.
El material higroscópico fue probado previamente por Hawái Space Exploration Analog and Simulation (HI-SEAS) para su aplicación en el control de la humedad, incluida la agricultura espacial.
“La humedad atmosférica es una gran fuente de agua dulce , pero se ha mantenido relativamente sin explotar. En este trabajo, tratamos de mitigar la escasez de alimentos y agua simultáneamente. Creamos un material higroscópico a base de cobre y lo usamos para extraer la humedad del aire”, explicó el líder del proyecto, Profesor Asistente Tan Swee Ching del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de NUS.
Hidrogel: el componente clave
El componente clave del dispositivo SmartFarm es un hidrogel a base de cobre especialmente diseñado, que se ha producido mediante un proceso económico y que ahorra tiempo. Este material es extremadamente absorbente y absorbe la humedad hasta tres veces su peso.
Después de adquirir humedad, el hidrogel cambia de color de marrón a verde oscuro y finalmente a verde claro cuando está saturado de humedad. También libera agua rápidamente con la luz solar natural: un gramo de hidrogel a base de cobre libera 2,24 gramos de agua por hora.
El equipo de NUS también probó la calidad del agua recolectada con el hidrogel a base de cobre y descubrió que cumple con los estándares de la OMS para el agua potable. Por lo tanto, el agua recolectada por el hidrogel a base de cobre es apta para el consumo y fines agrícolas.
Aplicación en la agricultura
Con el agua acumulada, incluso es posible regar por sistemas de goteo para aprovechar aún mejor el recurso. De esta forma, grandes extensiones pueden contar con el suministro de agua necesario para su pleno desarrollo o incluso para mitigar los veranos.
En Brasil, por ejemplo, Embrapa y agtech Fertigel desarrollaron un hidrogel nanomolecular capaz de superar períodos de sequía de hasta 20 días. Cada molécula del producto absorbe y retiene hasta 600 veces su peso en agua, ya sea de lluvia o de riego, y la libera según las necesidades de las plantas.
De esta manera, puede mantener un suministro de agua “homeopático” durante las fases cruciales de un cultivo, como la siembra. El producto podría adaptarse a un sistema que también conciliara la captura de humedad del aire.
Nuevas funcionalidades
El equipo de NUS anticipa que el dispositivo SmartFarm se puede mejorar aún más con funciones adicionales antes de pasar a la producción comercial y a gran escala.
Por ejemplo, se puede diseñar una estructura de varios niveles para maximizar la utilidad de los espacios del techo para aumentar la producción de alimentos, y se puede agregar un condensador enfriado por aire al dispositivo si las plantas son sensibles a la temperatura.
Además, para protegerse contra los días nublados prolongados, se puede incorporar un sistema de calefacción en el contenedor de hidrogel a base de cobre para proporcionar suficiente energía térmica para activar el proceso de liberación de agua sin luz solar.
Asimismo, el sistema puede incorporar la capacidad de redes inalámbricas para permitir a los usuarios monitorear y controlar el proceso de crecimiento usando teléfonos inteligentes .
Fuente: Agro fy