Técnica de impedancia eléctrica para cuantificar el agua

Por Paloma Carreño Acuña

Morelia, Michoacán. 21 de abril de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- En México, 77 por ciento del agua disponible para uso consuntivo se utiliza para la agricultura, de la que se desperdicia más de la mitad por diferentes causas, incluyendo las malas prácticas de irrigación. Esto representa un problema para lograr la meta nacional de ahorro de agua de dos por ciento, en coherencia con los compromisos adquiridos en el Acuerdo de París.

Fotografía cortesía de Eric Mata.

Es por lo que el doctor michoacano José Antonio Gutiérrez Gnecchi, del Instituto Tecnológico de Morelia (ITM) —perteneciente al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, desarrolló en conjunto con investigadores de la Universidad de Manchester, un sistema de instrumentación usando la técnica de impedancia eléctrica para conocer y modelar la cantidad de agua en el suelo.

Este proyecto provee la herramienta para conocer la cantidad de agua en el suelo y las propiedades de conductividad para poder controlar y, por tanto, optimizar el recurso agua. El proyecto es financiado por el Fondo de Cooperación Internacional en Ciencia y Tecnología (Foncicyt) del Conacyt y el Consejo Británico a través del Newton Fund.

Radio para escuchar el agua

La impedancia es la oposición de un material al paso de la corriente eléctrica. A través de la medición de impedancia es posible conocer otras propiedades del material en estudio, por ejemplo, los suelos de cultivo (conductividad hidráulica, contenido de sal, capacidad de recarga).

Diversas propiedades del suelo de cultivo son más prominentes a diferentes frecuencias. Gutiérrez Gnecchi afirma que esta técnica es como tener un radio que, al sintonizar el instrumento para operar a diversas frecuencias, es posible estudiar diferentes propiedades de los suelo de cultivo.

La técnica de medición utilizada es conocida como tomografía de impedancia eléctrica, señala, que además permite obtener una imagen del proceso en estudio. La información proporcionada por el instrumento permitirá contribuir a que se ahorren grandes cantidades de agua al conocer las características especiales de cada tipo de suelo.

En Michoacán, muchas regiones importantes para la agricultura son de suelos arcillosos. Este tipo de suelo, a pesar de lo rico que es en minerales, complica la retención provocando que las técnicas de irrigación fallen. Con este proyecto proponen una solución integral, desde la medición, obtención de datos y la instrumentalización para validar las propiedades.

Casi toda el agua que usa Reino Unido en un año

México ratificó su participación en el Acuerdo de París y es partícipe del Panel de Alto Nivel sobre Agua de las Naciones Unidas. Gutiérrez Gnecchi comenta que un ahorro de dos por ciento puede parecer poco; sin embargo, considerando que en México la superficie irrigada es más de 30 veces la superficie regada en el Reino Unido, el ahorro representa casi toda el agua que Reino Unido usa en un año en sistemas de irrigación.

La tecnología desarrollada propone ser una herramienta que permita contribuir al ahorro del agua, considerando el entorno nacional. Por ejemplo, Michoacán se encuentra en la intersección de dos regiones con mayor volumen concesionado (Balsas y Lerma-Santiago) y coincide con que aquí se concentra la mayor cantidad de acuíferos sobreexplotados.

Ya que en Michoacán se cultivan productos estratégicos para la economía, y la mayor parte se concentra en distritos de riego, es de suma importancia que los esfuerzos de investigación y desarrollo tecnológico se enfoquen en optimizar los recursos hídricos.

La tecnología que existe tiene sus límites, por ejemplo, las imágenes satelitales proporcionan información a nivel superficial, mientras que la tecnología de profundidad solo da información volumétrica.

Lo que este dispositivo aporta es que se puedan observar las propiedades por capas en la tierra y además almacenar la información en un registro histórico.

El TLCAN da pie para que se haga ahora

En la negociación del TLCAN, uno de los factores a considerar es la sustentabilidad de los productos. Los productos mexicanos ya se han posicionado en el mercado, señala el investigador; sin embargo, es necesario modificar las prácticas de agricultura para mejorar la competitividad de los productores.

Una parte importante del proyecto es considerar a los usuarios finales (productores e investigadores).

Para los productores, se enfoca en ser una tecnología de uso intuitivo para saber cuándo aplicar y cuándo cerrar el agua.

Para los investigadores, provee información histórica acerca de las propiedades de suelos adaptándose a condiciones cambiantes de manejo agronómico; además se intenta que la base de datos resultante contribuya a tomar mejores decisiones en las prácticas de irrigación y mejore la calidad y cantidad de la producción agrícola.

Fotografía cortesía de Eric Mata.

 

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