Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) han desarrollado y combinado un nuevo mantillo nanoplástico y biodegradable para enfriar pasivamente invernaderos en climas cálidos y áridos como los de Medio Oriente.
por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah
Aplicando su tecnología, redujeron la temperatura de los invernaderos en miniatura en 25 grados Celsius y aumentaron la producción de col china en casi un 200 %. El estudio se publicó en Nexus .
El nanoplástico consiste en polietileno, el plástico de mayor producción a nivel mundial, impregnado con nanopartículas de óxido de cesio y tungsteno. Estas nanopartículas absorben la luz infrarroja , lo que contribuye en gran medida al calentamiento del invernadero, impidiendo su entrada con efectos mínimos en la luz visible , la luz que impulsa la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas.
«La mayoría de las cubiertas de invernadero, ya sean de vidrio, policarbonato o polietileno, transmiten más del 90% de la luz, incluida la luz infrarroja, que no beneficia el rendimiento del cultivo, pero sí genera calor. Nuestro objetivo era crear una cubierta que dejara entrar la luz buena y mantuviera fuera la luz mala», explicó el profesor Qiaoqiang Gan de la KAUST, quien desarrolló el nanoplástico y es experto en sistemas de refrigeración pasiva.
Incluso con la luz infrarroja reducida, la radiación solar causada por cualquier tipo de luz aún calienta el suelo. El mantillo se usa comúnmente para reflejar la luz solar, manteniendo el suelo más fresco que de otra manera.
Un suelo más frío promueve una mayor fotosíntesis y, por lo tanto, un mayor crecimiento y una mejor producción de cultivos. El nuevo mantillo diseñado por Yanpei Tian, investigador postdoctoral de Gan, está hecho de papel de celulosa biodegradable. A medida que las plantas desarrollan hojas que ofrecen sombra al suelo, este mantillo desaparece, lo que proporciona una solución más sostenible para la refrigeración de invernaderos y una mejor salud humana.
La mayor parte del mantillo comercial es plástico y genera un gran desperdicio. Genera alrededor de 1,5 millones de toneladas de residuos, y más del 40 % no se recicla. Además, esto deja microplásticos en el suelo que pueden entrar en la cadena alimentaria , explicó Tian.
Al probar las dos tecnologías en invernaderos en miniatura en Arabia Saudita para cultivar repollo chino, los investigadores encontraron una excelente retención de agua en el suelo y un rendimiento del cultivo que era el 200% del de los cultivos cultivados con cubiertas y mantillo comerciales.
Además, utilizando datos meteorológicos públicos, el equipo de KAUST estima que la adopción de su nuevo sistema podría reducir el consumo de energía en ciudades cálidas de todo el mundo, como Riad y Houston, en más del 40%.
Los investigadores ahora están investigando los beneficios de su tecnología dual en invernaderos de mayor escala y otros cultivos.
«La refrigeración de invernaderos puede ser extremadamente costosa. Nuestro enfoque puede poner diversos cultivos a disposición de las regiones áridas , aumentando su seguridad alimentaria y, al mismo tiempo, ayudando a cumplir los objetivos de emisiones de carbono», afirmó Gan.
Más información: Yanpei Tian et al., Enfriamiento pasivo de invernaderos en climas extremos mediante película de control espectral, Nexus (2025). DOI: 10.1016/j.ynexs.2025.100058
