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Medios Poros Heterogéneos. ¿Cuánto puede medir y qué volumen albergar un gramo de carbono particulado poroso? (consideraciones sobre la estructura del suelo)

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Materiales de Carbono o silicio porosos. Fuente: Royol Sociely of Chemistry

 El presente post es de hecho una continuación con cifras de otro anterior titulado: Un Nuevo Concepto de Suelo ¿Respaldado por las Ciencias Físicas y la Nanotecnología?”: Este a su vez también enlaza con la temática de entregas precedentes que abundan sobre el mismo tema, de las cuales os volvemos a ofrecer una relación de las que consideramos más relevantes. Ya os comentamos que intentamos ofrecer una perspectiva que dé lugar a un nuevo concepto de suelo basado en las propiedades de sus materiales constituyentes a los que denominamos edáficos. Por ejemplo: ¿cuánto mide un metro cuadrado de suelo?. Aunque la aproximación que mostramos hoy resulta ser teórica, las implicaciones en el manejo se me antojan de gran calado, al permitir incrementar/aumentar la fertilidad de suelos que hoy podemos considerar prácticamente infértiles.  La matriz del suelo es muy porosa y heterogénea. Por ello, un metro cuadrado estimado desde la superficie puede albergar cientos (¿miles?) de metros en el seno de un perfil edáfico, digamos que de un metro de profundidad. Como veréis, tal  hecho confiere a la edafosfera unas propiedades  extraordinarias con vistas a sustentar tanto,  biosfera, como agrosfera, como también a la dinámica de los ecosistemas en su conjunto. Y tal hecho  no es ni trivial ni fácil de cuantificar, tema sobre el que abundamos en la siguiente entrega: El dilema de la medida de la superficie de un suelo y el concepto de capacidad de carga. Ya sabéis que este recurso natural se encuentra constituido por componentes muy variados en lo que respecta a sus propiedades materiales es decir, composición, tamaño, abundancia, forma, rugosidad y superficie. Reiteramos que la rugosidad es una propiedad de suma importancia que lamentablemente ha sido soslayada en la ciencia del suelo. Empero no son las partículas individuales, incluyendo las nanopartículas, sino los agregados del suelo, los que conferirán a este una estructura capaz de llevar a cabo procesos que no son posibles en los sedimentos y menos aún las rocas duras. Y así os describimos cómo una roca se convierte en suelo (el esponjamiento). En la matriz edáfica abundan y resultan vitales el carbono y el silicio, también relacionados con el origen de la propia vida. Esta matriz se encuentra repleta de poros de todos los tamaños que realizan determinadas funciones, por así decirlo. Y sobre estas premisas hemos ido proponiendo un nuevo concepto de suelo, en el que las partículas minerales y orgánicas, en forma de los susodichos agregados, dan lugar a estructuras con unas propiedades físicas y matemáticas sorprendentes. Como bien sabéis, el secuestro de carbono es una de ellas. Brevemente, el mentado concepto se basa en que a mayor superficie efectiva, bajo un ambiente iónico adecuado, el recurso suelo confiere a la biosfera el potencial para que se desarrolle la vida en toda su plenitud.

 La noticia que os vamos a ofrecer hoy procede de otros ámbitos científicos interesados en elaborar carbono particulado poroso, como por ejemplo, con vistas a maximizar la captura de CO2 en determinados procesos industriales. Abajo os muestro parte de la noticia traducida del inglés al castellano y la original en suajili (a pesar de que en el estudio intervinieron investigadores del CSIC, no he visto en las notas de prensa españolas mención alguna al respecto). El resultado que nos interesa aquí es el siguiente: hasta qué punto una pequeña cantidad de este carbono poroso particulado puede incrementar la superficie efectiva, cuya misión en el suelo ya os hemos explicado en los post previamente enlazados en el presente. No se trata de que las cifras que los autores obtienen sean las mismas que las que acaecen en el medio edáfico, que además tendrán necesariamente una gran variabilidad espacial (en función del tipo de suelo, horizonte, textura, etc.), sino que deben considerarse orientativas de lo que nos podemos encontrar al analizar este recurso natural. Veamos pues la siguiente frase extraída de la nota de prensa:

 Independientemente de los aditivos funcionales, los experimentos mostraron que una vez que un material absorbente logra una superficie de 2.800 metros cuadrados por gramo y un volumen de poros de 1,35 centímetros cúbicos por gramo, la captura de CO2 no mejoró ni incrementando la superficie ni  el  volumen poroso. Sin embargo tal límite crítico fue diferente para el CO2 que para el metano. “La industria no tiene que estar haciendo el material con más alta área superficial. Sólo tienen que hacerlo con una superficie que alcanza la máxima producción.”

 Quedémonos con que un gramo de las mentadas partículas pueden cobijar una superficie de 2.800 metros cuadrados, aptas para absorber nutrientes, atesorar poder catalítico, albergar comunidades microbianas, etc.). No debemos olvidar, como también hemos señalado en entregas anteriores, que en diversos continentes se realizaron variadas formas de combustión de la materia orgánica que, tras ser añadida al suelo, permitieron a pueblos aborígenes trasformar suelos infértiles y fértiles (siendo el caso más conocido el del biochar), logrando así una agricultura sustentable como os hemos ido mostrando en nuestra categoría “etnoedafología y conocimiento campesino”. 

 Insistimos por enésima vez que este puede ser el camino para transformar una agricultura industrial insustentable en otra sustentable y no  contaminante. Se necesitan más indagaciones, por supuesto. Sin embargo, este bloguero cree que se trata de un camino que debemos explorar imperiosamente, por cuanto se encuentra seguro que nos deparará grandes y gratas sorpresas.

 Juan José Ibáñez

 A bajo os dejo el material aludido y algún otro adicional…….

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