Un equipo de ingenieros de la Universidad de Glasgow, en colaboración con el Instituto Łukasiewicz de Microelectrónica y Fotónica (IMiF), ha desarrollado sensores de suelo biodegradables que podrían revolucionar la agricultura digital. Estos sensores, fabricados mediante un proceso de impresión serigráfica, no solo mejoran el rendimiento de los cultivos, sino que también ofrecen una solución sostenible al problema creciente de los residuos electrónicos.
Los sensores biodegradables son parte de un proyecto internacional denominado TESLA, que busca crear un sistema completo de monitoreo agrícola que funcione con energía solar y supercondensadores fabricados a partir de materiales sostenibles. Este enfoque integral no solo pretende optimizar la producción de alimentos, sino también mitigar el impacto ambiental de las tecnologías agrícolas actuales.
Innovación en Agricultura Digital
La agricultura digital, que utiliza sensores conectados para monitorizar el estado de los cultivos, enfrenta un reto significativo debido a la generación de residuos electrónicos no reciclables. Los nuevos sensores, al ser compostables, se convierten en nutrientes que favorecen el crecimiento de las plantas al final de su ciclo de vida. Esta característica es especialmente relevante en un contexto donde se prevé que la demanda global de alimentos aumente un 70% para el año 2050.
Los sensores desarrollados combinan un parche biodegradable con un módulo electrónico reutilizable. El proceso de fabricación, similar al utilizado en la impresión de camisetas, permite una producción de bajo costo y bajo consumo energético. Esto facilitará la adopción masiva de esta tecnología, esencial para el futuro de la agricultura sostenible.
Las pruebas de laboratorio han demostrado que estos sensores pueden monitorear con fiabilidad los niveles de pH del suelo y detectar substancias como el etefón, un regulador del crecimiento vegetal que puede ser tóxico si contamina las aguas subterráneas. Al final de su vida útil, los sensores se descomponen en nutrientes clave que benefician el crecimiento de futuras cosechas.
El Dr. Joseph Cameron, coautor del estudio, ha destacado que la producción de alimentos confiable es uno de los desafíos más apremiantes a nivel mundial, con más de 800 millones de personas sufriendo de malnutrición en la actualidad. La agricultura digital puede ser la clave para maximizar nuestra capacidad de producción alimentaria, al tiempo que se disminuye la huella de carbono asociada.
El análisis del equipo sugiere que reemplazar los sensores cada tres meses podría reducir el impacto ambiental del sistema en un 66%, y en un 79% a lo largo de cinco años, en comparación con la eliminación total del dispositivo cada vez que se necesita un nuevo sensor. Este enfoque modular no solo es ventajoso desde el punto de vista ambiental, sino que también promueve la reutilización de componentes electrónicos, una necesidad urgente en la lucha contra el desecho electrónico.
Con el objetivo de seguir mejorando la sostenibilidad de la agricultura digital, el equipo de investigación planea ampliar la capacidad de sus sensores para detectar otros indicadores clave de salud de las plantas y del suelo, incluyendo la sensibilidad a sustancias químicas que persisten en el medio ambiente, conocidas como «químicos eternos».
