Recientemente, el equipo de la profesora Xiao Juanxiu de la Universidad de Hainan, en colaboración con Zhu Jia de la Universidad de Nanjing y otras fuerzas de investigación, ha logrado un avance tecnológico clave en el campo de la agricultura sostenible con desalinización de agua de mar. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revista internacional Nature Water. El estudio construye por primera vez un sistema de ciclo cerrado verde de "agua dulce-alimentos-materiales" impulsado por energía solar, ofreciendo una solución completamente nueva para resolver el doble problema de escasez de agua dulce y alimentos en zonas costeras e islas.
Actualmente, más de un tercio de la población rural mundial se enfrenta a riesgos de seguridad alimentaria. La tecnología tradicional de desalinización por ósmosis inversa tiene un alto consumo energético, una fuerte dependencia de infraestructuras y una eficacia limitada en la eliminación de boro, lo que dificulta su adaptación a las necesidades de desarrollo de las islas remotas de China. Partiendo del punto clave del pleno funcionamiento aduanero del Puerto de Libre Comercio de Hainan y el inicio del "Decimoquinto Plan Quinquenal", el equipo de investigación propuso de manera específica un nuevo modelo agrícola de desalinización solar de agua de mar con funcionamiento completamente aislado de la red eléctrica. Apoyándose en el agua de mar y la energía solar, se construye un sistema de ciclo que logra cero residuos materiales y un ciclo ecológico virtuoso, alineándose con precisión con el despliegue estratégico de Hainan para construir una isla baja en carbono y fortalecer un sistema resiliente de seguridad hídrica ante condiciones climáticas extremas.
A nivel técnico, el equipo utilizó de forma innovadora la harina de soja, un subproducto del procesamiento de la soja, para autoensamblar un bioevaporador de fibras amiloides en condiciones normales de temperatura y presión. En comparación con los procesos tradicionales, esto reduce significativamente los costes y las emisiones de carbono, en consonancia con la política de exención arancelaria por valor añadido del procesamiento del puerto de libre comercio, creando las condiciones para el desarrollo de una cadena industrial de valorización de residuos sólidos agrícolas. Las mediciones reales muestran que, bajo la irradiación de 1 sol, la producción diaria de agua del evaporador puede alcanzar los 8,29 litros por metro cuadrado, reteniendo eficazmente la sal y los iones de boro. La calidad del agua producida supera los estándares de riego agrícola de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), resolviendo por completo el problema del daño de los iones de boro a los cultivos.
El equipo llevó a cabo un ensayo de campo de ciclo de vida completo de tres meses en Hainan, cubriendo todo el proceso de cultivo de la soja. Los resultados mostraron que los indicadores agronómicos clave de la soja regada con agua desalinizada solar fueron superiores a los del grupo regado con agua de ósmosis inversa tradicional, y la devolución de los residuos de cultivos al campo también puede mejorar los suelos salino-alcalinos. Mediante una expansión modular, esta tecnología puede aplicarse a cultivos comerciales como lechuga, mostaza y rosal. Las estimaciones del modelo muestran que, desplegando el sistema según el estándar mundial de tierra cultivable per cápita, en 90 días se pueden producir 2,97 toneladas de soja y 834.000 litros de agua potable, lo que puede garantizar el suministro de agua para 1.853 personas y las necesidades alimentarias de 47 personas, sentando las bases de la seguridad del sustento para que las islas "almacenen alimentos en la tecnología".