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Junio 2017 - Año XXVII
Avances Tecnológicos

Polímeros hidrófilos: nuevas tecnologías en el uso del agua para agricultura

Los cambios climáticos globales y otros desequilibrios del medio ambiente están provocando sequías e inundaciones. El agua en el futuro será el elemento clave para elevar y mantener la producción agrícola de modo que se pueda equilibrar el ritmo de la demanda. Ante ésto surgieron nuevas tecnologías de riego y también otros recursos que favorecen el ahorro y la disponibilidad del recurso agua.

Según la CAWMA (Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture), los recursos hídricos están bajo presión y la escasez de agua afecta alrededor del 40% de la población mundial. La OMS (Organización Mundial de la Salud) y UNICEF (United Nations International Children’s Emergency Fund) estima que 663 millones de personas no tienen fácil acceso a fuentes de agua potable. Asimismo, a nivel mundial, la agricultura representa aproximadamente el 70% del total de extracciones de agua dulce y más del 90% en la mayoría de los Países menos desarrollados. Sin medidas de eficiencia mejoradas, se espera a nivel mundial que el consumo de agua para uso agrícola aumente alrededor del 20% en el año 2050, según estudios de la WWAP (World Water Assessment Programme).

El surgimiento de los polímeros hidrófilos a base de poliacrilamida se dio en los Estados Unidos de Norteamérica en la década de 1950 y con el paso de los años se ha mejorado su capacidad de hidratación de 20 a 400 veces su peso.

En diferentes países se comenzó la utilización de estos polímeros, que son a base de potasio, para el uso agrícola, sobre todo en zonas que sufren problemas por la disponibilidad de agua.

En México, por ejemplo, como una alternativa al problema de la sequía y el cambio climático, el ingeniero mexicano Sergio Rico Velasco desarrolló un sistema de riego denominado “lluvia sólida”, que eleva casi 20 veces el rendimiento agrícola en zonas secas.

El especialista utilizó en su proyecto una fórmula de poliacrilato de potasio (un polvo blanco similar al azúcar), al cual se adhieren las moléculas de agua para que el líquido se gelatinice, formándose así una especie de gel.

El Instituto Politécnico de México (IPN) afirmó que por cada kilogramo de esta fórmula se gelatinizan 500 litros de agua, es decir media tonelada de “lluvia sólida”. El investigador señaló que este producto “puede utilizarse en todo tipo de vegetación, como pastos o bosques, y sobre todo en la producción de alimentos.”

Según el IPN, esta técnica demostró su eficacia desde 2005, después que se aplicó a cultivos de maíz en el estado de Jalisco, en México, dónde se utilizaron dos sistemas de riego: uno tradicional, con lluvia de temporal, que produjo 600 kilogramos por hectárea, y uno con “lluvia sólida”, con un rendimiento de 10 toneladas por hectárea.

El IPN explicó que el agua de lluvia se adhiere al gel localizado en las raíces de las plantas y éste se humedece lo suficiente, permitiendo aprovechar al máximo el líquido, con lo que “no hay desperdicio: el agua no se filtra al subsuelo, ni se evapora”.

Agregó que la “lluvia sólida” es ideal para sembrar en zonas áridas, áreas de baja precipitación y en parcelas sin riego. Además, la técnica permite almacenar y transportar agua en este estado hacia lugares de difícil acceso, o en zonas dónde no llueve por períodos extendidos, como ocurre en la Argentina.

Argentina también se suma a las nuevas tecnologías y a la comercialización de los polímeros hidrófilos

Una empresa argentina comercializa polímeros super absorbentes, con la marca Rinda SAP 730 (granulometría fina), y Rinda SAP 750 (granulometría gruesa), que están avalados internacionalmente. La comercialización de los productos se realiza a través de distribuidores a nivel país o en forma directa. Además, cuenta con un programa de ensayos técnicos con diferentes organismos y brindan asesoramiento técnico para quienes lo soliciten.

Estos productos, de acuerdo a su composición química, no se encuentran clasificados como peligrosos de conformidad con la última edición de las Normas de Comunicación de Riesgos de OSHA (29 CFR 1910.1200). Sus componentes no peligrosos son: ácido poliacrílico, sal de potasio (96,0%) + Agua (4,0%).

Estos polímeros son grandes moléculas compuestas de unidades menores ligadas, constituidos generalmente por moléculas orgánicas de cadena larga y elevado peso molecular, unidas mediante enlaces transversales entre las cadenas.

Los polímeros súper absorbentes o SAP (Super Absorbent Polymers), usualmente conocidos como hidrogeles o hidroretenedores, son capaces de absorber y retener enormes cantidades de agua. Son de carácter hidrófilo e insolubles en agua debido a la existencia de una red polimérica tridimensional en su estructura.

Se hinchan en agua aumentando considerablemente su volumen hasta alcanzar un equilibrio químico-físico, pero sin perder su forma. Por lo tanto, el agua es fuertemente retenida en el polímero, y la libera a las plantas por el proceso de ósmosis.

Se han realizado estudios que muestran la viabilidad del uso de polímeros hidrófilos como son los productos Rinda SAP y que tienen entre otros, los siguientes beneficios:

  • Mejorar la capacidad de retención de agua en el suelo.
  • Aprovechar el agua de lluvia o de riego.
  • Evitar las pérdidas de agua por infiltración/percolación/evaporación.
  • Reducir la lixiviación y perdida de nutrientes, evitando además de esa manera que contaminen la napa freática.
  • Disminuir la compactación del suelo y favorecer su porosidad y aireación.

También se pudo observar que estos productos aumentan entre un 30 a 50% la eficiencia del riego y permiten espaciar la frecuencia de los mismos, con lo cual se logra el ahorro de agua, disminuir los costos asociados, y evitar el lavado.

Estos productos pueden durar incorporados en el suelo de 3 a 7 años, según sean las condiciones en que se encuentren y pueden volver a retener y liberar el agua con nuevos aportes de agua de lluvia o riego. Son productos no tóxicos para organismos y seres vivos,
y biodegradables.

El polímero es sensible a la acción de los rayos ultravioleta, que rompen los enlaces químicos, y por lo tanto sufre los procesos de degradación microbiana aerobia y anaerobia y con el tiempo se va descomponiendo y liberando: H2O, CO2 y K, con lo cual contribuye al aporte de nutrientes.

Estos polímeros en base a poliacrilato de potasio, son muy requeridos para:

  • Cultivos extensivos (soja-maíz-trigo-caña de azúcar, etc.).
  • Cultivos intensivos (olivo, nogal, vid, hortalizas, frutales, papa, tabaco, café, floricultura, etc.).
  • Forestales.
  • Invernáculos, plantineras, viveros.
  • Cultivos en macetas, jardines verticales.
  • Paisajismo, espacios verdes, canchas de golf y otros deportes.
  • Fijación de taludes y médanos con vegetación.

Además, estos productos tienen otros usos como ser:

  • Contención de excesos de agua, mediante bolsas de malla de polipropileno / arpillera. Se utiliza para absorber los derrames de agua, usando la bolsa llena de Rinda SAP en la parte superior del derrame para que absorba el líquido a flote, o creando barreras de contención.
  • Control de derrames de líquidos acuosos, contaminados, etc. con mangas absorbentes rellenas de una combinación de celulosa y Rinda SAP.
  • Uso en barreras superficiales contra incendios forestales.
  • En la industria son usados, además, para ciertos materiales absorbentes sanitarios, de seguridad, y como aislantes en cableados, etc.

Productos Rinda:

»Rinda sap 750 - grano grueso: 4 - 0,8 mm

»Rinda sap 730 - grano fino: 0,8 - 0,2 mm

Composición: Policrilato de potasio.

Fórmula: (C3H6o2)n.(C3H5KO2)m

Cas nº: 25608-12-2

Color: blanco cristalino.

Olor: Sin olor.

PH (solución acuosa al 1%): 6 - 7,5

Densidad aparente (ml/g): 0,5 - 0,7

Contenido de k: 10 a 20%

Intensidad del gel: fuerte

Monómero residual: < 0,05%


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