Hidrogeles agrícolas – ¿Qué son?

by | Ene 16, 2019

Invención

 

Si bien el primer hidrogel fue sintetizado en laboratorio durante el año 1938 por W. Kern, no fue hasta 1974 que se llevó al mercado en Estados Unidos una primera versión comercial de hidrogel con fines agrícolas, que fracasó por precio, difícil aplicación y poca capacidad absorbente. [1]

 

Pero desde esos años se revolucionaron varios mercados gracias a los avances de la ciencia con el uso de los hidrogeles, tales como la oftalmología, la cosmética, la higiene personal, entre otras.

 

¿Qué es un hidrogel?

 

Un hidrogel es una estructura tridimensional conformada generalmente por cadenas del mismo tipo de moléculas, que tiene una gran afinidad por el agua; lo que provoca que el agua entre y llene cada espacio de la estructura con líquido.

 

Casi siempre un hidrogel es un polímero; es decir que tiene repetidas varias veces una misma molécula (monómero) y se mantiene estable gracias a entrecruzantes, que son “puntos de sujeción” para que la estructura se mantenga estable cuando se comienza a hinchar con agua.

 

 

Tipos de hidrogel

Los hidrogeles se pueden clasificar en varias categorías [2], entre las cuales nos interesa destacar:

 

Naturaleza: Tiene que ver con el material de origen del que está hecho el hidrogel y lo clasificamos en:

  • Natural: Está fabricado a partir de elementos encontrados en la naturaleza. (como almidón, alginato, etc)
  • Sintético: Está fabricado a partir de elementos que fueron fabricados por el hombre. (como acrilato, poliacrilamida, etc.)
  • Híbrido: Está fabricado a partir de una mezcla de elementos sintéticos y naturales.

Biodegradabilidad: Tiene que ver con la capacidad que tiene el hidrogel de degradarse (independiente de su naturaleza) en moléculas más simples gracias a factores biológicos y para este caso lo clasificamos en:

  • No biodegradable: No se puede degradar naturalmente, sino que sólo bajo ciertas condiciones artificiales.
  • Biodegradable: Se puede degradar naturalmente por la acción biológica en moléculas más simples. Sin embargo, esto no siempre asegura que se descomponga en moléculas inocuas (como la poliacrilamida, que se descompone en moléculas de acrilamida; que es una neurotoxina para animales y personas).
  • Compostable: Se puede degradar naturalmente por la acción biológica y cada uno de sus derivados puede ser reincorporado como nutriente o fuente de carbono por seres vivos.

 

Experiencias en el mundo

Actualmente los hidrogeles agrícolas están siendo usados principalmente para disminuir la demanda hídrica de plantas a través del aumento de retención de humedad (capacidad de campo) del suelo y de manera preliminar, se está explorando su capacidad para realizar entregas lentas de fertilizantes para así evitar la percolación excesiva de nutrientes.

Entre los ejemplos más destacados del uso de hidrogeles se encuentra la “Suelización” realizada en China, donde gracias al uso de hidrogeles lograron mejorar la calidad de suelo desértico y lo volvieron cultivable nuevamente; frenando el avance del desierto.

Por otro lado, en Reino Unido se están piloteando forestaciones y reforestaciones con drones, usando árboles nativos que llegan con una base de hidrogel y nutrientes, lo que les permite aumentar la tasa de supervivencia durante los primeros meses y establecerse correctamente.

 

Referencias
  1. The Effects of Superabsorbent Polymers on Soils and Plants – D. Khodadadi Dehkordi, 2016
  2. Characterization and effects of cross-linked potassium polyacrylate as soil amendment – Jorge Sanz Gomez, 2015
  3. Desert “Soilization”: An Eco-Mechanical Solution to Desertification – Zhijian Yi, Chaohua Zhao, 2016