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Por Melissa Rodríguez y Norma Herrera (CICESE)
Ante el incremento de la intensidad y frecuencia de sequias catastróficas, es necesario desarrollar nuevas tecnologías para aprovechar fuentes de agua no convencionales, plantea el proyecto “Desarrollo e implementación de captadores de niebla bioinspirados en la península de Baja California” liderado por los doctores Daniel Sauceda Carvajal y Rodrigo Méndez Alonzo, investigadores de los departamentos de Electrónica y Telecomunicaciones, y Biología de la Conservación, respectivamente, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
El proyecto consiste en el desarrollo de tecnologías recolectoras de niebla con base en microestructuras similares a las encontradas en la naturaleza, como la cutícula foliar de las plantas. De ahí que se definan estas tecnologías como bioinspiradas. Además, Baja California es un estado embebido en un desierto costero; por esa razón, se puede tratar de aprovechar este recurso marginal que es la niebla, señaló Rodrigo Méndez.
La niebla es una nube baja con partículas de agua que viajan por el aire y que puede interceptarse con tecnologías simples, algunas de ellas a base de mallas de gallinero (polipropileno). Las mallas detienen la nube y hacen que el agua se condense. El agua se colecta en una canaleta y de ahí se transporta a un depósito. Sin embargo, por ser una tecnología muy simple, el índice de colecta es bajo.
El investigador del CICESE indicó que con el proyecto se pretende desarrollar un tipo distinto de mecanismo colector de niebla. A diferencia de otros tipos de colectores, se busca que no sólo atrape lo que está chocando con éste (colector pasivo), sino que sea un captador activo para poder extraer energía de la estructura y así condensar más agua.
Para lograr el objetivo, el proyecto se dividió en tres etapas: bioprospección, fabricación del prototipo y adaptación de tecnologías para la colecta.
Durante la primera etapa, el mayor interés fue encontrar superficies biológicas que pudieran dar algún patrón. Para ello, se hizo una prospección de superficies biológicas, en particular, hojas de plantas de humedales, o como las que contienen las diferentes especies de los matorrales de la región, ya sean chaparrales o matorrales costeros. “También se realizó una prospección en estructuras que se encuentran en los desiertos, principalmente espinas, y un liquen fue el que resultó particularmente interesante”, comenta Rodrigo Méndez.
A partir de ello, se intentó buscar cuál parecía ser el mejor recolector de niebla a partir de diferentes tipos de pruebas. Una de ellas fue medir qué tanto se mojan las superficies elegidas. En otra, se analizaron muestras con un microscopio de barrido cuyas imágenes ofrecen una estructura tridimensional muy bien definida. A partir de esa prospección biológica se pudo llegar a encontrar una superficie que fuera de nuestro interés.
Además de hallar la superficie adecuada, se acoplaron otro tipo de tecnologías para los captadores. Es de particular importancia que dicha superficie pueda ser replicada fácilmente o que pueda encontrarse algo similar en el mercado.
En la segunda etapa, la fabricación del prototipo, una vez que se encontró la superficie idónea, se cuantifica lo que aparece en las fotos de microscopia electrónica y se busca en la industria una malla que tenga propiedades equivalentes.
La tercera etapa consiste en que el personal del Laboratorio de Energías Renovables (adscrito al Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones) le acople una tecnología que permita incrementar la cantidad de condensación en la malla, y así poder aumentar el rendimiento de colecta.
En este punto se encuentra la fabricación del prototipo que estamos desarrollando. Esencialmente, el desarrollo es algo que se espera pueda ser aplicable a cualquier situación. “No será un rendimiento magnífico, pero servirá para situaciones de emergencia o para cubrir el consumo diario de una persona. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), éste debe ser de 70 litros por persona; se podría tratar de adecuar a esas condiciones”, aclara Rodrigo Méndez.
Y como último paso, e independiente a las etapas anteriores, una vez terminado el prototipo se harán pruebas de campo con el fin de comparar su rendimiento con el de otras propuestas equivalentes. A su vez, se formulará una solicitud de protección intelectual.
Este proyecto es financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, a través de la Convocatoria de Atención a Problemas Nacionales, en la cual se plantea la disponibilidad hídrica como uno de los más importantes.
Se estima que el proyecto, en el cual también colaboran los doctores Steve Bullock y Jorge Torres Rodríguez, del CICESE, y Raúl Cadena Nava, del Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM campus Ensenada, concluya en abril o a más tardar en noviembre de 2019, si se le añade un periodo para prácticas de campo individuales.
“Estamos muy contentos de empezar este tipo de proyectos de investigación de superficies bioinspiradas, porque nos ha dado pauta para pensar en nuevas ideas para futuros proyectos”, comenta Rodrigo Méndez.
La niebla ha sido una fuente marginal que se ha utilizado en zonas desérticas de todo el mundo. Actualmente, existen varios proyectos de colecta de niebla, en Chile y Perú, por mencionar algunos. Estos países reciben incidencias diarias de niebla en las franjas entre los 600 y 800 metros de altura. También se presenta en Marruecos, por el desierto de Atlas.
En México, la península de Baja California es la zona más árida; ahí radica la importancia de contar con alternativas para la recolección de agua, con ayuda de proyectos como éste.
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