Muy pronto, los productos orgánicos disponibles en el supermercado tendrán un letrero que dirá: “Cultivado con plasma, libre de agroquímicos”.
Esta es una aplicación del cuarto estado de la materia que un grupo de investigadores del Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones del Tecnológico de Costa Rica (TEC) está haciendo realidad en el país. Este uso se une a la generación de electricidad y las aplicaciones médicas del plasma que se investigan en este centro de estudio.
Son cuatro proyectos de tecnología avanzada que optimizan el cultivo bajo condiciones orgánicas (sin agroquímicos ni plaguicidas) de productos tan comunes en nuestra mesa, como los frijoles, el culantro y el rábano, y tan sensibles como la fresa.
“Cuando generamos plasma, a la vez estamos creando varios subproductos que se dan por la interacción con el medio en el que está el plasma. En el caso que nos interesa, estaríamos creando lo que se conoce como especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno, que es lo que más aprovechamos en la parte de agricultura. También podemos cambiar la “mojabilidad” de la superficie de las semillas, lo que nos permite mejorar su germinación y adsorción de nutrientes y agua”, explica Laura Barillas, especialista del Laboratorio de Plasmas y una de las líderes de la investigación.
Barillas comenta que,en estos usos, también aprovechan los campos eléctricos y magnéticos, el calor, la luz ultravioleta y las especies químicas provenientes del plasma.
El principio físico de la generación de plasma se basa en que el estado de la materia cambia cuando se aplica energía. Y en el caso de un gas, cuando recibe una carga extra de energía, se ioniza y se convierte en plasma.
El cuarto estado de la materia ocurre a temperaturas superiores a los 1.000 grados Celsius (plasma caliente o térmico) y a temperatura ambiente e inferiores a los 100 grados(plasma fríos o no térmico). En las actividades agrícolas se usan los plasmas fríos.
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Laura Barillas comenta que el uso de esta tecnología es una respuesta natural a los problemas de los agricultores y puede ser vista como una nueva generación de agricultura orgánica porque elimina el uso de pesticidas con la ventaja de que no deja rastros en el producto y no tiene efectos sobre la salud.
Entre los proyectos en desarrollo del Laboratorio de Plasmas para Energía de Fusión y Aplicaciones está el inhibir y eliminar los hongos que dañan el cultivo de fresas y los suelos donde se siembra esta fruta. Otra idea busca ese mismo efecto, pero en elfrijol. En tanto, una tercera iniciativa usa el cuarto estado de la materia para mejorar la germinación y crecimiento de las semillas de Gmelina Arbórea, un árbol nativo de la India y del sudeste de Asia que es maderable.
El cuarto proyecto usa el plasma para mejorar la germinación y el crecimiento de las semillas de culantro Castilla, tomate Hayslip, frijol Cabécar y rábano Crimson Giant, y sus pruebas han dado resultados positivos.
La científica detalla que la germinación de las semillas que no fueron expuestas al plasma es más lenta en comparación con las que se les aplicó plasma por periodos de 30 segundos, un minuto, dos minutos y tres minutos. “Sí, se ve bastante diferente”, afirma. Además, destaca que los resultados y los tiempos de exposición óptimos varían entre especies o cultivos: el tiempo óptimo para las semillas de tomate puede ser de 30 segundos, mientras que para las de culantro puede ser de hasta 3 minutos.
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Los investigadores del TEC sostienen que esta técnica también puede aplicarse a la poscosecha para limpiar y desinfectar los productos ya empacados.Este uso particular del plasma está en su infancia, pues falta más experimentación para aprovechar los beneficios.
En palabras de Barillas, la iniciativa del TEC convierte a Costa Rica en una fuente de conocimiento junto con Australia, Estados Unidos, Japón y Alemania.
Los resultados de la investigación del TEC fueron presentados en el Taller Latinoamericano de Física del Plasma (LAWPP, por su siglas en inglés), en México, el pasado 8 de setiembre del 2017.
