La Universidad de Concepci¨®n crea un gel seco que mantiene la humedad de la tierra por m¨¢s tiempo

El cuidado del agua en un contexto de disponibilidad cada vez m¨¢s reducida es un imperativo en todas las ¨¢reas de la vida humana y particularmente en las que registran un uso intensivo de recursos h¨ªdricos.

Con esa exigencia y pensando en un mayor aprovechamiento del agua en agricultura, un grupo de investigadores de la Universidad de Concepci¨®n (UdeC) trabaj¨® en la creaci¨®n de un pol¨ªmero superabsorbente (SAP) con componentes 100% naturales.

El acad¨¦mico y director del Departamento de Pol¨ªmeros de la Facultad de Ciencias Qu¨ªmicas de la UdeC, Bruno Urbano Cantillana, lidera este trabajo que parti¨® en 2021 con un proyecto Fondef IDeA I+D y que pone el foco en la crisis clim¨¢tica, adem¨¢s de la contaminaci¨®n de suelos de cultivo por micropl¨¢sticos.

As¨ª naci¨® TanniGel, un producto en polvo que se mezcla con el suelo y que ayuda a mantener la humedad por m¨¢s tiempo, elaborado en base a derivados de la celulosa y otros componentes que est¨¢n presentes en productos tan cotidianos como las naranjas o el vino.

Los pol¨ªmeros superabsorbentes son geles secos, en forma de gr¨¢nulos o polvo, capaces de almacenar varias veces su peso en agua, para liberarla lentamente, manteniendo h¨²medo el medio en el que est¨¢n dispuestos.

¡°Este tema lleva m¨¢s de 40 a?os de desarrollo, pero la mayor¨ªa de los pol¨ªmeros superabsorbentes que est¨¢n disponibles comercialmente son de origen sint¨¦tico¡±, explica el Dr. Urbano.

Proceso de creaci¨®n

A partir de experiencias previas en el desarrollo de hidrogeles, el equipo -que sum¨® a expertos de ingenier¨ªa agr¨ªcola y ciencias forestales- ya sab¨ªa c¨®mo deb¨ªa abordarse el nuevo producto.

¡°Ten¨ªamos que apuntar a una formulaci¨®n de bajo costo, que fuera simple de preparar, con proyecciones de escalamiento y posibilidades de venta. Todo eso lo plasmamos en la propuesta del proyecto adjudicado en 2021¡å, dice el Dr. Urbano.

El hidrogel, que est¨¢ en proceso de patentamiento, super¨® las expectativas planteadas en sus inicios, mostrando buenos niveles de retenci¨®n de agua, de aportes de humedad al suelo y de degradabilidad.

Desde un punto de vista t¨¦cnico, para que un hidrogel se considere superabsorbente debe tener la capacidad de retener cien veces su peso en agua. En las ¨²ltimas modificaciones a la formulaci¨®n original,TanniGel est¨¢ entre los 250 a 300 gramos de agua por gramo de gel.

Las pruebas

En el Laboratorio de Semioqu¨ªmica Aplicada de la Facultad de Ciencias Forestales se realizaron ensayos con modelos de cultivos reales.

El jefe del Laboratorio, Narciso Aguilera Mar¨ªn, explic¨® que en estos estudios se estableci¨® una dosis ideal de TanniGel, donde durante casi dos semanas el producto se mantiene activo y posteriormente se degrada por completo.

Tambi¨¦n se compar¨® la efectividad del TanniGel en relaci¨®n con dos superabsorbentes comerciales, demostrando que ofrece mejores condiciones h¨ªdricas. ¡°El superabsorbente puede integrar fitohormonas, de manera que, adem¨¢s de agua, las plantas pueden recibir un est¨ªmulo adicional orientado a la divisi¨®n celular, alargamiento celular y formaci¨®n de biomasa¡±, detalla el Dr. Aguilera.

El investigador de la Facultad de Ingenier¨ªa Agr¨ªcola, Octavio Lagos Roa, explica que ¡°los mejores resultados los encontramos en los suelos de textura m¨¢s gruesa, especialmente en los arenosos, donde aument¨® en hasta 10 veces la retenci¨®n de agua comparando el mismo suelo sin la adici¨®n del superabsorbente¡±, comenta el especialista en recursos h¨ªdricos, y agrega que, en los suelos m¨¢s finos, tiene un comportamiento levemente mejor a los comerciales.

Nuevos proyectos

¡°La formulaci¨®n est¨¢ bien aspectada para el futuro, pero nos queda mucho todav¨ªa, porque tenemos que hacer pruebas en entornos reales para calcular cu¨¢nta agua se puede ahorrar en un cultivo, cu¨¢ntas veces se debe reaplicar y ver que el costo sea atractivo para el usuario¡±, indica Bruno Urbano.

Estas materias est¨¢n siendo estudiadas con el programa Fill the Gap del Hub APTA, que apoya los estudios de costo del escalamiento del producto.

Recientemente, el grupo se adjudic¨® una iniciativa en el ¨²ltimo concurso Fondef IDeA de Tecnolog¨ªas Avanzadas para realizar investigaciones para mejorar la vida ¨²til en el suelo. En las condiciones actuales, TanniGel demora unos 20 d¨ªas en degradarse, por lo que las aplicaciones se deben repetir para acompa?ar cultivos de ciclos largos.

En estos momentos, se est¨¢n realizando pruebas de campo en Francia con ONDESS SARL, que ha puesto a disposici¨®n del proyecto un portafolio de empresas asociadas, de modo que se lleven a cabo ensayos en viveros de plantas ornamentales y tambi¨¦n en techos verdes, adem¨¢s de las pruebas en el ¨¢rea agr¨ªcola.