El desconocido rol de las nanoburbujas de oxígeno en la actual crisis hídrica

Una iniciativa público privado, muy poco desarrollada en Chile y con el respaldo de investigadores de la Universidad de Chile, Universidad de Talca y Universidad Bernardo O´Higgins busca aumentar el crecimiento de los cultivos y suprimir el desarrollo de patógenos, además de ahorrar agua en hasta un 25% utilizando esta técnica, lo que de paso ayudaría a combatir la actual crisis hídrica.

¿Cómo funciona esta tecnología? A través de la emisión de nanoburbujas, libera una gran cantidad de radicales libres (moléculas) que permiten eliminar virus, parásitos y bacterias en el agua, y así contaminar menos.

Sus bondades van desde reducir la peligrosa fumagina (hongo) en cítricos, aplicaciones en viveros, adelantar el tamaño comercial de una lechuga hasta 10 días y cosechar hasta tres veces más -debido a una absorción más eficiente de los nutrientes-, hasta limpiar fondos marinos contaminados, como lo que ocurre en las salmoneras del sur.

Las nanoburbujas son burbujas que miden la milmillonésima parte de un metro (nanométricas) y tienen dos propiedades fundamentales: a diferencia de las de tamaño normal, estas permanecen mucho más tiempo en el agua debido a su pequeño tamaño. Al achicarse, aumentan la presión interna, lo que genera una carga eléctrica muy fuerte fuera de ésta, que entrega diversos beneficios dependiendo del ambiente donde se aplique.

Elisa Arriagada, directora de Ingeniería Civil y Medio Ambiente de la Universidad Bernardo O´Higgins, señala que las nanopartículas de oxígeno se insertan en la sal de riego, “aumentando la concentración de oxígeno en el agua, lo que permite optimizar el movimiento de los nutrientes y aumentar la fotosíntesis. Al aumentar este proceso, se produce un mayor crecimiento y rendimiento”.

Desde sus inicios, la nanotecnología ha generado impactos positivos en el tratamiento de células cancerígenas, en el desempeño de paneles solares y en la sanitización de agua y tierra. Su utilización en nuestro país es posible diversas industrias y áreas de estudio para promover soluciones, que van desde la medicina hasta el medioambiente.

El exceso de nutrientes acelera el crecimiento de algas y microalgas y promueve una explosión demográfica que puede generar una intoxicación de otros seres vivos y enturbiamiento de las aguas, impedimento para la fotosíntesis natural de las plantas, y por ende una reducción de la concentración de oxígeno en el agua, lo cual termina por obstaculizar el desarrollo natural del ecosistema, haciendo inviable la existencia de las especies que antes lo conformaban.

Arriagada explica que hay que tener en consideración que esto se tiene que aplicar en un sistema de riego cerrado, “por lo tanto se necesita un sistema que ya haga más eficiente la utilización de agua, y por ende, la eficiencia de uso de este recurso”.

En el desarrollo de esta tecnología, está involucrado Grupo Laevo, quienes son pioneros en la investigación y desarrollo de nanoburbujas, a través de su división de estudio Kapicua. Cristobal Heverbeck, gerente general de esta última, señala que las nanoburbujas cumplen un rol fundamental, “es una tecnología aún no muy conocida a nivel nacional, ya que recién en los últimos años ha avanzado para poder inyectar nanoburbujas a grandes cuerpos de agua”.

La evidencia muestra beneficios concretos en determinadas área de trabajo. El incremento de transferencia de oxígeno en el agua por medio de las nanoburbujas, permite controlar la proliferación de algas y potenciar la regeneración de la vida acuática, controlando el exceso de nutrientes y mejorando la calidad y claridad del agua.

Asimismo, favorece la eliminación de vegetación que se encuentre en descomposición en el agua, elimina malos olores y reduce material orgánico en la capa de sedimento a través de la descomposición aeróbica.

Aumentar la cantidad de oxígeno, “tanto en el suelo, a través del agua, como en el agua misma, permite una mejor captación de las raíces de los nutrientes. Esto a su vez, aumenta la efectividad en la aplicación de nutrientes, bajando los porcentajes de químicos que tienes que inyectarle al suelo, lo que es un gran beneficio para el medioambiente”, establece Arriagada.

Las nanoburbujas son prácticamente 2.500 veces más pequeñas que un grano de sal fina, tienen flotabilidad neutra y están cargadas con electrones en su entorno, los que evitan que las burbujas se aglomeren entre sí. “Estas características hacen que las nanobubrujas se puedan implementar en múltiples industrias, permitiendo a agricultores aumentar su producción y disminuir el consumo de agua, optimizar procesos en industrias mineras, eliminar presencia de algas y principalmente disminuir el uso de agua”, explica Heverbeck.

Permite que determinados frutos, como los arándanos, aumenten su calibre en un 18% o los tomates, su productividad en un 14%. Esto, porque las burbujas activan las raíces y hacen más eficiente la conducción de nutrientes vía radicular. Además, no utilizan químicos y funcionan a través del riego. A su vez, algunos estudios demuestran que el uso de nanoburbujas en el proceso de flotación, aumenta la recuperación de metales.

Esta tecnología incide de manera positiva en el medioambiente y el ecosistema, al ser una tecnología completamente natural y libre de químicos. Heverbeck agrega que “el aporte de las nanobubujas tiene impacto en un amplio rango de variables, desde mejorar la calidad del agua, insumo principal que tiene un impacto significativo en la sanidad y producción de la planta, inhibiendo el desarrollo de patógenos anaeróbicos y favoreciendo la microbiología benéfica”.

Las nanoburbujas juegan un rol clave en este proceso mediante el cual se separa el metal del resto del mineral. Éstas tienen dos usos principales en este proceso, por un lado, permiten la adherencia de partículas de metal mucho más finas, lo cual aumenta el porcentaje total de recuperación, y por ende la productividad de la planta. Por otro lado, generan una mayor eficiencia en el uso de reactivos disminuyendo costos.