Síntesis y caracterización de hidrogeles para la cosecha de agua de lluvia y su potencial aplicación en la provincia de Cotopaxi periodo 2021.

Abstract

El calentamiento global está estrechamente vinculado con el clima y el ciclo hidrológico, trayendo consigo una disminución de la disponibilidad de los recursos hídricos. Por tal motivo, el objetivo del presente trabajo fue sintetizar y caracterizar un polímero de hidrogel superabsorbente para la cosecha de agua lluvia y su potencial aplicación en la Provincia de Cotopaxi. Se sintetizaron polímeros de hidrogel vía radicales libres a partir de acrilamida (AAm), a 1%, 2 y 3% de N, N-Metil-en-bis-acrilamida (NMBA), ácido acrílico (AAc) a 1% de NMBA, y copolímeros de AAm/AAc en las siguientes proporciones: 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50 con 1% de NMBA. Estos hidrogeles fueron evaluados tanto en agua destilada como en agua lluvia para establecer la capacidad de absorción de cada uno. Mediante el Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), curvas de hinchamiento y espectroscopia infrarroja FTIR se pudo determinar el porcentaje de hinchamiento y la estructura funcional de los hidrogeles. Los resultados demuestran que no existe gran diferencia de absorción entre agua lluvia y agua destilada, siendo el hidrogel de AAc al 1% el mejor polímero en captación de agua con un porcentaje de 847%. De igual forma se demostró que los hidrogeles de acrilamida al 1% y el copolímero 90/10, llegan a superar el 100% de absorción de agua con valores de 401% y 349% respectivamente. A partir del análisis estadístico se pudo verificar que el mejor tratamiento para la cosecha de agua es el polímero de AAc al 1% NMBA. En definitiva, todos los hidrogeles sintetizados en esta investigación son hidrogeles superabsorbentes debido a que superan el 100% de la capacidad de absorción de agua, esto se debe a los grupos hidrofílicos por los que están compuestos. Finalmente, los hidrogeles podría ser una alternativa eficiente y rentable para agricultores de la provincia de Cotopaxi porque ahorran significativamente en agua garantizando no solamente la optimización del recurso hídrico sino también la calidad de los cultivos.