Gli scienziati della Tomsk Polytechnic University, in collaborazione con i colleghi cechi, hanno sviluppato un nuovo idrogel per l'agricoltura. Ha lo scopo di trattenere l'umidità e i fertilizzanti nel terreno. La differenza del nuovo idrogel rispetto ad altre formulazioni è che è costituito interamente da componenti naturali e si degrada nel suolo in prodotti non tossici per l'uomo, gli animali e le piante. I risultati della ricerca sono pubblicati nel Journal of Cleaner Production (IF: 7, 246; Q1).
Gli idrogel sono utilizzati in agricoltura e silvicoltura per trattenere l'umidità nel suolo, che influisce direttamente sulla germinazione. Sono anche usati in combinazione con fertilizzanti poiché gli idrogel riducono la volatilizzazione dei fertilizzanti e quindi controllano il rilascio di fertilizzanti.
Spiega Antonio Di Martino, uno degli inventori (figlio dell’ ex sindaco di Gissi, Giovanni) e professore associato della TPU Research School of Chemistry and Applied Biomedical Sciences:
“A causa degli idrogel, le piante richiedono meno irrigazione e fertilizzazione. Da un lato è importante per la conservazione dell'acqua dolce del pianeta, dall'altro riduce l'effetto dannoso dei fertilizzanti sul suolo. La maggior parte degli idrogel disponibili sul mercato sono costituiti da poliacrilammide e poliacrinolintrile. Non sono completamente biodegradabili, ecco perché sono considerati potenziali contaminanti del suolo. Anche se i componenti stessi non sono tossici, le loro formulazioni commerciali contengono quantità residue di acrilammide, che è una sostanza neurotossica e cancerogena.
Noi abbiamo utilizzato proteine del siero di latte e acido alginico come componenti primari nel nostro lavoro di ricerca. Questi sono componenti economici, naturali e completamente atossici. Questo è il vantaggio principale del nostro idrogel "
Il processo per ottenere l'idrogel suggerito dagli autori della ricerca è semplice: i componenti primari devono essere miscelati in una soluzione, essiccati e compressi in una compressa. A contatto con i liquidi, la sostanza si gonfia e diventa gelatinosa.
Prosegue il gissano Di martino: “Abbiamo anche aggiunto urea nella miscela che è un noto fertilizzante. Nel tempo, l'idrogel si degrada nel terreno rilasciando gradualmente e uniformemente il fertilizzante. Inoltre, l'idrogel stesso si degrada nel tempo in carbonio e azoto, mentre l'azoto è un macronutriente ampiamente utilizzato in agricoltura e un materiale strutturale essenziale per le piante. Gli esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che l'idrogel può essere utilizzato ancora qualche volta dopo un completo rilascio di umidità ”.
In futuro, gli scienziati continueranno a sperimentare e cercare nuovi materiali per un'applicazione controllata di fertilizzanti nel suolo.
Al progetto di ricerca hanno preso parte gli scienziati dell'Università Tomas Bata di Zlín (Repubblica Ceca), del Dairy Research Institute (Repubblica Ceca) e dell'Istituto di ricerca per la conservazione del suolo e dell'acqua (Repubblica Ceca).