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Científicos mexicanos desarrollan recolectores de niebla para producir agua, inspirados en estructuras naturales

Científicos mexicanos desarrollan recolectores de niebla para producir agua, inspirados en estructuras naturales

Ensenada, Baja California, México, 2 de enero de 2019, México Ambiental.- Para aprovechar fuentes de agua no convencionales, con el desarrollo de nuevas tecnologías, científicos del CICESE están detrás del proyecto Desarrollo e implementación de captadores de niebla bioinspirados en la Península de Baja California, que se propone como una alternativa, ante el incremento de la intensidad y frecuencia de sequias catastróficas en esta región pero sobre todo en otras partes del mundo.

 

Los doctores Daniel Sauceda, del Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones, y Rodrigo Méndez Alonzo del Departamento de Biología de la Conservación, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) son los líderes de esta investigación en la que participan también los doctores Steve Bullock, de Biología de la Conservación, Jorge Torres Rodríguez, del Departamento de Ciencias de la Computación, y Raúl Cadena Nava, del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM.

 

El proyecto consiste en el desarrollo de tecnologías recolectoras de niebla, basado en microestructuras similares a las encontradas en la naturaleza, como la cutícula foliar de plantas. De ahí que se definan estas tecnologías como bioinspiradas.

 

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, al ser una tecnología muy simple, el índice de colecta es bajo.

 

Baja California es un estado embebido en un desierto costero y por esa razón, se puede tratar de aprovechar este recurso marginal que es la niebla, señaló Rodrigo Méndez.

 

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 solo atrape lo que está chocando con él (colector pasivo), sino que sea un captador activo hablando en cuestiones de energía; es decir, poder extraer de la estructura energía para poder condensar más agua.

 

El proyecto se dividió en tres etapas: bioprospección, fabricación del prototipo y adaptación de tecnologías para la colecta.

 

En la primera etapa el interés fundamental 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 una que resultó particularmente interesante para nosotros, fue un liquen” comentó Rodrigo Méndez.

 

 

 

Se buscó cuál parecía ser el mejor recolector de niebla con base en 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 interés.

 

Además de hallar la superficie adecuada, se acoplaran otro tipo de tecnologías para los captadores. Es de particular importancia que dicha superficie pueda ser replicada fácilmente, o en dado caso, que dentro del mercado pueda encontrarse algo similar.

 

En la segunda etapa que es de la fabricación del prototipo y una vez que se encontró la superficie idónea, se cuantificó lo que aparece en las fotos de microscopia electrónica y se buscó en la industria una malla que tenga propiedades equivalentes.

 

La tercera etapa, se basa 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 está la fabricación del prototipo que se construye. 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 busca hacer pruebas de campo con el fin de comparar su rendimiento con el de otras propuestas equivalentes. A su vez, se busca contar con una solicitud de protección intelectual.

 

Este proyecto es financiado por el CONACYT, por medio de una convocatoria que lleva por nombre: Problemas Nacionales, siendo la disponibilidad hídrica uno de los más importantes.

 

Se estima que el proyecto concluya aproximadamente en abril del año entrante, máximo en noviembre, si se le añade un periodo para prácticas de campo individuales al proyecto.

 

Rodrigo Méndez indicó: “Estamos muy contentos de empezar este tipo de proyectos de investigación de superficies bioinspiradas, porque nos ha dado pauta para pensar en nuevas ideas sobre futuros proyectos”.

 

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 este.

 

Con información de María Melissa Rodríguez Villalobos  y fotos de Rodrigo Méndez Alonso y Ulises Cruz / CICESE

 


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