Captar agua imitando a las plantas: Los colectores de niebla

El CICESE y la UNAM generan investigación imitando a la naturaleza; tecnología que no es nueva pero que en la Costa de Baja California puede tener muchas aplicaciones exitosas.

Todos@Cicese / A los 4 Vientos / Foto principal*: Aurelio Z Santana

Ensenada, Baja California, México, 12 de junio de 2017. Inspirados en la naturaleza y preocupados por la situación hídrica de Baja California, investigadores del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) y del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM trabajan en un proyecto cuyo objetivo es generar tecnología sustentable para desarrollar colectores de niebla aplicables a los desiertos costeros de nuestro estado.

“Muchos organismos colectan niebla de manera natural, el caso más conocido es el escarabajo de Namibia (parecido al pinacate), que durante las mañanas levanta sus patitas traseras y se pone como si fuera una pared. Las gotas se van formando y posteriormente van llegando a su boca y así ya tiene su fuente de agua de manera permanente”, señaló el Doctor Rodrigo Méndez Alonzo, investigador del Departamento de Biología de la Conservación del CICESE. 

Agregó que también hay plantas que tienen superficies en las hojas o en las espinas que pueden colectar de manera pasiva agua de la atmósfera.

“Si mejoramos esos sistemas podemos tener una fuente de agua en un lugar donde el recurso es inaccesible o limitada, o en lugares muy áridos donde tengan una presencia constante de niebla, como Ensenada.”

Indicó que en la actualidad la tecnología de colecta de niebla es muy simple y consiste en instalar mallas de polipropileno, marcos de aluminio y un depósito. De esta manera. el frente de aire traerá agua de manera pasiva. La eficiencia de este modelo es baja: en un metro cuadrado (m2) de malla se pueden capturar entre 2 a 10 litros agua.

Banco de niebla en la Bahía de Ensenada, con una parte de las instalaciones del CICESE en primer plano (Foto: Cortesía).

En 10 m2 de malla se pueden captar de 20 a 100 litros si hay mucha niebla. Eso es bajo, – indicó el ecólogo- ya que la cantidad estimada que necesita una persona en un país en desarrollo para cubrir sus necesidades básicas, es de 20 litros. En este sentido una instalación tendría que ser suficientemente grande para cubrir los requerimientos básicos de una familia.

“Lo que queremos hacer es biomimética o bioinspiración; es decir, crear tecnología a partir de estructuras biológicas que observamos en la naturaleza. En este caso es mejorar esta tecnología inspirada en la naturaleza. Para ello estamos conjuntando un grupo de investigadores de diferentes disciplinas que incluye a un experto en tecnologías de refrigeración y un bionanotecnólogo.”

Méndez Alonzo explicó que al Laboratorio de Plantas y Ecosistemas del CICESE le corresponde estudiar y explorar plantas; tanto sus propiedades de repelencia o adhesión al agua como su microestructura.

La exploración de las plantas se está realizando en tres humedales costeros: La Lagunita, Punta Banda y La Misión. El análisis consiste en comparar cómo cambia la hidrofobicidad foliar (repelencia del agua) en especies de estos tres puntos.

“Con nuestros resultados evaluamos cuán hidrofóbica es cada especie y con ellos podemos imitar sus superficies para generar materiales que nos proporcionen mayor utilidad para su aplicación. Estudiar la taxonomía de las plantas nos permite también generar una base de datos para conocer cuáles son las superficies que nos conviene imitar.”

Esta ruta de investigación no es nueva, aceptó. Inició en la Universidad de Bonn, en Alemania, en 1997. Sin embargo, en México se puede aprovechar el tener especies que no hay en otras partes del mundo.

Neblina en una sierra costera de Baja California (Cortesía).

“Somos un país megadiverso que cuenta con alrededor de 24 mil especies de plantas y cada especie es una oportunidad para estudiar sus estructuras y funciones, lo que nos permitirá realizar desarrollos tecnológicos bioinspirados”.

El proyecto para desarrollar colectores de niebla bioinspirados en Baja California está en sus inicios. Sin embargo, generar investigación imitando a la naturaleza no es algo nuevo. Existen muchas aplicaciones exitosas que han generado grandes cambios en la historia de la humanidad.   

El diseño biomimético o bioinspirado más famoso es el del velcro. Un ingeniero sacó a pasear a su perro y se dio cuenta que regresaba lleno de espinitas de una planta (Arctium minus). Al estudiar las microestructuras de la planta, Georges Maestral lo imitó y sintetizó, creando así el velcro.

“Trabajar en proyectos que se inspiran en la naturaleza puede resolver problemas específicos. En muchos casos no es necesario buscar un diseño desde cero; podemos explorar la naturaleza para generar un diseño más eficiente o tal vez menos costoso. Cada uno de los desarrollos  inspirados en la naturaleza puede ser una idea de alto potencial económico; la idea de llegar al mercado no implica solamente cosas para hacerse ricos.”

El especialista finalmente comentó: “Tenemos la oportunidad de desarrollar productos de consumo común que incidan tanto en el manejo de los recursos naturales y en que la gente tenga mayor acceso a esos recursos.”

* Banco de neblina en la bahía de Ensenada visto desde el rancho Agua Caliente