En la primera parte del día uno del seminario se repasó aspectos normativos y legales relacionados con la calidad del agua, y los requisitos para certificar la producción agrícola. Esto incluyó exposiciones sobre las normas secundarias y su aplicación, los marcos legales que resguardan la calidad del agua, ChileGAP y certificación de buenas prácticas agrícolas. En la segunda parte del primer día los expositores explicaron algunas tecnologías que pueden ser utilizadas para mitigar la contaminación de las aguas de riego. En este artículo examinamos cuatro novedosas tecnologías que fueron presentadas en el seminario. En el segundo día, en tanto, se conocieron casos de España y Colombia y de organizaciones de regantes chilenas. Además se presentó un proyecto que realizan en el Norte Chico INIA Intihuasi y CEAZA.

Cuatro tecnologías novedosas para descontaminar agua de riego

Ozono: Un potente germinicida

A nivel de la tierra (troposfera) el ozono se produce artificialmente para desinfectar aire y agua. Aunque parece una tecnología novedosa su aplicación en la purificación de agua data del siglo XVIII. Sus ventajas son su gran eficacia y respeto por el medio ambiente.

Felipe Verdugo de la empresa Ecozone manifestó que el ozono es muy efectivo para mitigar la contaminación de las aguas de riego por ser altamente oxidante: “El ozono es un potente germinicida que descompone toda clase de bacterias, virus y hongos de forma natural y segura para el ser humano”. El ozono puede ser entre 300 y 3.000 veces más rápido y potente que el cloro.
    
El proceso se inicia con una molécula con dos átomos de oxigeno: “Después de una descarga eléctrica de alto voltaje y frecuencia, se adhiere un tercer átomo de oxígeno a la molécula, lo que se transforma en una molécula inestable”. Al ser inestable, al momento de oxidar un patógeno se descompone y vuelve a su estado natural, es decir, O2.  El ozono sólo deja en el aire un olor penetrante y es un gas ligeramente azulado.

La tecnología del ozono se remonta a finales del siglo XVIII. Ya en 1906 se construyó en la ciudad francesa de Niza, la primera planta municipal de purificación de agua por ozono. Hoy en Los Ángeles, California, hay una de las plantas municipales de tratamiento de agua por ozono más grande del mundo.

El Ozono aplicado a las aguas de riego actúa como fungicida, bactericida, desinfectante, oxigenante, virucida y esporicida. En Chile esta tecnología se está probando en un huerto de arándanos que según las evaluaciones ha funcionado de bien, comenta Roberto Araos, jefe de ventas zona sur de Ecozone: “Dentro de algunos días vamos a tener los resultados de las 6 ha de arándanos, nuestro primer huerto con riego tecnificado purificado con ozono”.

Equipo ozonificador probado por CNR y CENMA en la Unidad Demostrativa de Quimávida.

Una de las ventajas del ozono en comparación con otros bactericidas, es que su efecto se manifiesta a bajas concentraciones (0,01 p.p.m. o menos) y en periodos de exposición muy cortos.

Los equipos varían de un proveedor a otro pero lo importante es que no requieren de destrezas específicas, ni de insumos externos, pues sólo necesitan del aire ambiente. Además el mantenimiento es de bajo costo ya que sólo hay que recambiar, cada uno o dos años, los elementos que generan el ozono. El consumo eléctrico varía según la marca y el tipo de producción de ozono.

Información: www.ecozone.cl


Fotocatálisis: Desinfección de agua de riego a bajo costo

La propuesta de la Universidad de Concepción fue la de agregar al revestimiento de los canales una pintura o estuco que contiene un fotocatalizador de luz solar para desinfectar el agua. El sistema no contamina el medio ambiente, es de muy bajo costo y no consume energía.

El Departamento de Recursos Hídricos y su Laboratorio de Hidrología Ambiental ha realizado estudios para aplicar la fotocatálisis a la desinfección de agua para uso agrícola. El proyecto es financiado por FIA y la Universidad de Concepción, hasta diciembre de 2008.

La propuesta del Departamento, comenta su director José Luis Arumí, es a partir de esta investigación “desarrollar una tecnología de desinfección de aguas de riego para sistemas de producción limpia, basada en el uso de revestimientos de canales cuya superficie contenga un fotocatalizador activado por luz solar”. El compuesto fotocatalizador que utilizan se mantiene en reserva por encontrarse en trámite de patente.

La fotocatálisis es la aceleración de una fotoreacción por la acción de un catalizador, y una fotocatálisis heterogénea (como es el caso), es la que tiene lugar en la frontera entre dos fases (sólido-líquido, sólido-gas, líquido-gas).

La fotocatálisis es capaz de degradar compuestos orgánicos persistentes en el agua, mediante la producción de radicales hidroxilos y una gran capacidad de oxigenación. Esto se traduce, por ejemplo, en el desorden celular en la bacteria Escherichia Coli, por fallas en su membrana, y finalmente su muerte. La fotocatálisis es bactericida, antiviral, fungicida y puede purificar el aire.

Las ventajas de la fotocatálisis son que no posee consumo de agentes oxidantes de alto valor, requiere muy poco mantenimiento y un nulo consumo energético (sólo radiación solar), los oxidantes producidos son de alto poder y no discriminan. El sistema puede ser aplicado en zonas rurales o de difícil acceso, con un bajo costo de operación. Algunos casos interesantes de estudiar son las experiencias ejecutadas en la Plataforma Solar de Almería, España, donde se han logrado buenos resultados. En la actualidad, el proyecto del Dep. de Recursos Hídricos (U de C) está definiendo las secciones de canal v/s turbidez del agua para las que el sistemas funciona.

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ECO-BIO BLOCK: Biotecnología para limpiar el agua

Eco-Bio Block contiene un bacilo que fue mapeado genéticamente y recuperado ya que permite tratar el agua de forma natural. Cuando este bacilo estaba presente en la naturaleza cumplía la función de degradar la materia orgánica dentro de los ríos. Hoy se puede utilizar para descontaminar diferentes tipos de afluentes.

El Eco Bio Block copia el proceso mediante el cual se descontaminan los ríos en la naturaleza. Esto es por bacterias aeróbicas que crecen en desechos de hojas, generalmente en zonas montañosas y que fluyen por los ríos, y durante el proceso degradan la materia orgánica.

Canal de ensayo de la fotocatálisis en el que se mide los niveles de radiación obtenidos.

Eco Bio Block (EBB) contiene un tipo de bacilo de poroto de soja fermentado que viene en un empaquetado de roca volcánica. Es un producto absolutamente natural, que no afecta negativamente la salud humana. El EBB no es absorbido por las plantas y sólo sobrevive en materias fecales, lo que permite mejorar y preservar la calidad de las aguas a través de mecanismos seguros para el medio ambiente.

EBB es un producto de origen japonés y es comercializado en Chile por Shecsa S.A. Sus beneficios más visibles son la eliminación de los malos olores, la no generación de polución nociva, ya que no requiere de mantenimiento mecánico, electricidad o combustible y es muy fácil de implementar.

El sistema EBB reduce los niveles de DBO (Demanda Biológica de Oxígeno), DQO (Demanda Química de Oxígeno), amonio, materia orgánica, sólidos suspendidos, turbidez y otros contaminantes presentes en el agua. Puede ser aplicado a ríos, lagos, tranques y estanques de riego, efluentes de residuos industriales y agrícolas, efluentes con residuos de ganado, lagunas, charcas, estanques de piscicultura, etc.

“El EBB comienza a actuar al entrar en contacto con el agua. En ese momento se inicia la propagación y sale del bloque. La bacteria degrada materia orgánica y limpia el agua. Este bacilo se propaga continuamente y la materia orgánica es degradada a dióxido de carbono y agua”, comenta el Gerente General de Shecsa, Sergio Hernández. En Chile existe una mini planta piloto en Quinamávida, la que pueden visitar los agricultores que deseen ver cómo funciona el producto antes de adquirirlo.

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Remoción de Boro para la competitividad agrícola

La Universidad de Tarapacá con el financiamiento de FIA, creó un sistema para la remoción de boro. El sistema fue pensado para abatir el alto contenido de boro de las aguas del río LLuta, el que es potencialmente tóxico para las plantas, con un costo más bajo para el agricultor que los equipos ya existentes y que permite cultivos variables y de buena calidad, el sistema se llama “Adsorción reversible de borato en superficie activa”.

La Facultad de Ciencias y el Departamento de Química de la Universidad de Tarapacá realizaron el proyecto “Sistema económicamente viable aplicado en el valle del río Lluta – Provincia de Arica”. Este proyecto propone un sistema para remover la alta contaminación por Boro presente en las aguas de riego agrícola, situación que no sólo se da en Lluta sino también en otras cuencas del país. El proyecto fue financiado por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA).

El límite de la normativa chilena 1.333 para el agua de riego, en lo que respecta al boro (B), es de 0,75 mg B/l. Si bien en el cercano valle de Azapa la concentración de B en el agua muestra valores inferiores a 1 mg/l, si es agua superficial (río San José), y 2 mg/l si es agua subterránea; bajo esas condiciones se puede obtener una producción rentable y de exportación, con una gran diversidad de cultivos de buena calidad. En el agua del río LLuta, en cambio, existe una contaminación por B que altera negativamente la calidad de los cultivos de interés económico, misma que según el académico del Departamento de Química de la U. de Tarapacá, Leonardo Figueroa, tiene un origen natural.

El Valle de Lluta es afectado por concentraciones naturales de B de entre 12 y 35 mg/l, lo que sólo permite cultivar ecotipos locales, resistentes a B, como el maíz Lluteño. No pudiendo los productores, en general pequeños agricultores, cultivar híbridos de lato rendimiento, calidad y precocidad.

“Recientemente, dice Figueroa, se ha incrementado la eficiencia para eliminar B por medio de osmosis inversa, pero este tratamiento sólo es rentable para la agricultura asociada a altos niveles de productividad e inversión, como por ejemplo agricultura sin suelo (en sustratos) e hidroponía. En donde los requerimientos totales de agua son reducidos en comparación a los sistemas de cultivo tradicional”.

Los canales de riego y el agua que conducen sufren el impacto de la contaminación.

Para que una tecnología de eliminación de Boro se utilizable en el ámbito agrícola, lo primero es que su costo de inversión y costo variable permitan que el sistema productivo sea rentable. En segundo término, el sistema de tratamiento debe ser ambiental y tecnológicamente sustentable, con un grado de complejidad bajo, que permita su operación y mantenimiento en el campo. Adicionalmente el sistema debe ser seguro para los operadores y flexible, para que se pueda adecuar a las condiciones específicas de contenido de B en el agua y a la tolerancia del cultivo a desarrollar.