Colectores de niebla: tecnología inspirada en la naturaleza




Ciencias del mar y de la Tierra

 

Inspirados en la naturaleza y preocupados por la situación hídrica de Baja California, investigadores del 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. 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”, señaló el Dr. Rodrigo Méndez Alonzo, investigador del Departamento de Biología de la Conservación del CICESE. 

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 cúbico (m2) de malla se pueden capturar entre 2 a 10 litros agua.

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 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. A nosotros, en el Laboratorio de Plantas y Ecosistemas del CICESE y a través del trabajo de tesis de maestría de Luis Tellechea, nos corresponde estudiar y explorar plantas; tanto sus propiedades de repelencia o adhesión al agua como su microestructura”, compartió Méndez Alonzo.

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, inició en la Universidad de Bonn, en Alemania, en 1997. Sin embargo, en México podemos aprovechar que tenemos especies que no hay en otras partes del mundo. 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 que nos permitirán 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. 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 recursos”, finalizó Méndez Alonzo.

Palabras clave: Biomimetica, bioinpiración,

anterior