Objetivos:
- Desarrollar nuevas técnicas destinadas a una mejora técnica, económica y ambiental de las principales propiedades del suelo, incluyendo la dinámica del agua, la fertilidad y materia orgánica y las propiedades físicas.
- Desarrollar, evaluar y producir nuevas cubiertas del suelo (mulch), que cumplan los siguientes requisitos: buena relación coste-eficacia, producidos a partir de materias primas de bajo coste, producidas localmente, preferiblemente construidas con materiales residuales y con durabilidad conocida. Las nuevas técnicas deben ser 100% biodegradables (siendo inocuas para el medio) o bien extremadamente duraderas, de modo que pudieran ser utilizadas varias veces.
Tareas:
Las nuevas técnicas a desarrollar y evaluar pretenden mejorar la relación coste-eficacia de las mejores técnicas disponibles actualmente en el mercado. Para ello, es fundamental conseguir un equilibrio adecuado entre la infiltración de agua, la mitigación de la evaporación del agua del suelo y la transpiración. Las técnicas deben permitir que el agua de un episodio ligero de precipitación pueda llegar al suelo. También se debe conseguir un equilibrio satisfactorio entre absorción y reflexión de radiación UV e infrarroja que resulte en una temperatura adecuada del suelo.
En esta primera tarea preparatoria se tienen en cuenta estos requisitos para la elaboración de los nuevos acondicionadores del suelo y mulches, dando como resultado una serie de modelos evaluados en la Tarea 2.2.
Durante la tarea anterior cada SME productora (DTC, La Zeloise, Ecorub, Terracottem) desarrolla una serie de modelos de sus nuevas técnicas que son posteriormente analizadas y optimizadas para decidir qué versión será la utilizada en los ensayos de campo (WP3). Para cada producto individual se define la composición y formato óptimos.
A. Nuevo acondicionador del suelo libre de acrilamida: TCUplus ® por TerraCottem Internacional
Aunque se ha demostrado que la versión del acondicionador del suelo Terracottem TCU ® aumenta el crecimiento de las plantas y no tiene efectos ecológicos negativos, la utilización de productos basados parcialmente en poliacrilamida es un factor limitante para acceder a ciertos mercados. Aunque el polímero (poliacrilamida) es totalmente seguro, el monómero (acrilamida) del que se compone puede generar algunos impactos ecológicos negativos.
En base a un programa intensivo de reformulación se ha desarrollado una nueva versión del acondicionador del suelo, libre de poliacrilamida, y que mantiene o incluso mejora las propiedades de la versión de referencia Terracottem TCU. Después del análisis químico de una docena de formulaciones, se realizan una serie de ensayos en invernadero, para evaluar su funcionamiento.
Basándose en este estudio, se fabrica una formulación optimizada, codificada como TCUplus, que es la utilizada en los ensayos de campo, una vez realizados los controles de calidad.
Nuevo acondicionador del suelo TCUplus
B. Cubierta biodegradable fabricada mediante la tecnología de inyección en molde, de DTC
Esta nueva cubierta del suelo se fabrica mediante tecnología de inyección en molde. En lugar de utilizar polímeros basados en el petróleo, como polietileno o polipropileno, se emplean otros basados en residuos orgánicos (PLA, PHA, almidón), evaluando mezclas de los mismos, para estudiar su proceso de producción y sus propiedades técnicas incluyendo, flexibilidad, dureza y resistencia mecánica..
Como resultado, se obtiene la nueva formulación que incluye diferentes biopolímeros y que es la que proporciona los mejores resultados a nivel de fabricación y de propiedades técnicas, que es la empleada en los ensayos de campo.
Se diseñó un molde especial con el fin de producir en un solo paso una cubierta semirrígida de 40 x 40 cm, que puede ser ampliada a 80 x 80 cm al unir cuatro unidades.
Cubierta biodegradable semirírígida, a base de biopolímeros (40 × 40 cm)
Paralelamente a este modelo, DTC fabrica un modelo adicional de cubierta siguiendo el mismo procedimiento y molde, consistente en inyectar la nueva formulación directamente sobre una lámina de bioplástico. De esta manera se pretende reducir su coste de fabricación y su peso.
Estos modelos de cubiertas se fijan al suelo con clavos biodegradables especialmente diseñados, de manera que éstas se pueden instalar fácilmente en el terreno.
El producto final es una cubierta 100% biodegradable y fácil de instalar.
Cubierta biodegradable compuesta por un marco de biopolímero, fijado sobre una lámina de plástico biodegradable (40 × 40 cm)
Clavos de fijación de bioplástico utilizados para fijar las cubiertas desarrolladas por DTC
C. Cubierta de fibras naturales tratadas con resina orgánica, desarrollada por La Zeloise
Existen actualmente en el mercado una serie de cubiertas del suelo fabricadas en yute, pero por el momento su corta durabilidad limita su utilización en usos forestales, especialmente en áreas cálidas y húmedas.
La Zeloise ha desarrollado un nuevo enfoque para este tipo de productos mediante la aplicación de una resina orgánica que protege las fibras de yute, prolongando su vida útil. El proceso de desarrollo de una cubierta con propiedades adecuadas (ligereza, flexibilidad, durabilidad) exige optimizar la composición, concentración y método de aplicación de la resina. Todos los materiales empleados en la fabricación de la versión definitiva de este tipo de cubierta son de origen biológico, totalmente biodegradables y se espera que tengan una vida útil de 3 a 5 años.
El tratamiento con resina (impregnación y secado) se realiza en el rollo completo de yute tejido, por lo que es posible fabricar cubiertas de una gran variedad de formatos y tamaños. En los ensayos de campo del proyecto se utilizan cubiertas de 40 x 40 cm y 80 x 80 cm.
Cubierta fabricada con fibra de yute tejida; a) resultado inicial, b) tras el tratamiento con biorresina
Cubierta a base de goma reciclada, desarrollada por EcoRub
Ecorub produce una amplia gama de productos fabricados en goma reciclada que proporciona una segunda vida a materiales que, de otra manera, son quemados o acumulados.
Esta PYME ha desarrollado una cubierta fabricada en goma reciclada. En este caso, el producto no es biodegradable sino que se ha desarrollado con el objetivo de poderlo reutilizar en sucesivas plantaciones. El modelo desarrollado tiene 1,5 mm de espesor, lo que le confiere un equilibro adecuado entre estabilidad frente al viento, peso y facilidad de instalación. Este modelo puede fabricarse en diferentes espesores y tamaños. Para el proyecto se han fabricado cubiertas de 40 x 40 cm y de 80 x 80 cm. El producto acabado presenta un orificio central y una ranura para facilitar la instalación de la cubierta alrededor del árbol. La formulación comercial podría modificarse en función de los resultados de los ensayos.
Cubierta fabricada con goma reciclada. La muestra producida para los ensayos de campo consiste en dos franjas de goma (40 × 20 cm y 80×20 cm) pegadas en una pequeña área de solape y con un orificio central para la planta.
Durante WP2 todas las nuevas técnicas (1 acondicionador del suelo y 4 cubiertas) fueron producidas y suministradas para su evaluación en los ensayos de campo que se describen en el WP3 y las pruebas de laboratorio de WP5 . Los resultados de las diversas técnicas se analizarán en comparación con técnicas de referencia, que son las que se aplican actualmente para cumplir la misma función. Basándose en los resultados de estos ensayos, se plantearán posibles modificaciones para los productos comerciales finales.