Dalla Facoltà di Ingegneria della Libera Università di Bolzano, insieme all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, arriva una scoperta che potrebbe rivoluzionare l’agricoltura mondiale.
Si tratta di un idrogel derivato dalle alghe, quindi completamente biosostenibile e biodegradabile, in grado di far crescere le piante anche con poca acqua.
In particolare, nei laboratori dell’IIT di Genova è stata realizzata un’impalcatura in idrogel biopolimerico con l’aggiunta di biostimolanti naturali che permette di coltivare piante in coltivazioni fuori suolo (idroponica) e dunque con pochissima acqua, con materiali biodegradabili che si disintegrano nel terreno senza residui. L’impalcatura superassorbente in biopolimeri così realizzata trattiene l’acqua e fa crescere le piante anche in condizioni di siccità.
Estratto dalle alghe rosse
Il biopolimero utilizzato è la carragenina, un polisaccaride estratto dalle alghe rosse che viene comunemente usato per le sue proprietà gelificanti, addensanti e stabilizzanti. In questo lavoro gli estratti di alga intera sono stati aggiunti nella carragenina come biostimolanti, ovvero prodotti che, applicati alle piante, stimolano i processi naturali per migliorare l’efficienza nutrizionale, la tolleranza allo stress e la qualità delle colture, indipendentemente dal contenuto di nutrienti.
La ricercatrice Camilla Febo al lavoro nel laboratorio della Libera Università di Bolzano. © UNIBZ
Una soluzione senza rifiuti
Nei laboratori di Bolzano sono stati effettuati gli esperimenti relativi all’effettiva crescita delle piante. Si tratta di una soluzione per l’agricoltura a zero impatto sull’ambiente. In agricoltura attualmente sono in commercio, e sempre più diffuse, le impalcature superassorbenti in polimeri, che però sono realizzate con materiali inquinanti.
A Bolzano e Genova sono state, invece, create delle impalcature superassorbenti in biopolimeri, che favoriscono la crescita delle piante trattenendo l’acqua (rigonfiandosi fino al 7000% in vari substrati) e favorendo l’apporto di nutrienti, ma che sono in più sostenibili e biodegradabili, garantendo un’irrigazione con pochissima acqua e a impatto zero.
«Il nostro obiettivo era di sviluppare un materiale che non solo fosse biodegradabile e sostenibile, ma che potesse anche interagire attivamente con le piante, fornendo loro acqua e nutrienti in modo efficiente. L’idrogel che abbiamo creato è in grado di trattenere l’umidità e rilasciarla gradualmente, riducendo significativamente il consumo idrico» sottolinea Camilla Febo, ricercatrice della Libera Università di Bolzano / IIT.
«L’ingegneria dei materiali a partire da risorse naturali è uno degli ambiti fondanti dell’unità di ricerca che coordino, con applicazioni che spaziano dall’agricoltura di precisione al packaging, dalla depurazione delle acque all’elettronica verde e alla biodiversità marina» dichiara Athanassia Athanassiou, vicedirettrice scientifica di IIT e responsabile dell’unità Smart Materials.
La ricerca nasce da un progetto multidisciplinare che ha visto coinvolti un team di ricercatori della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bolzano: la ricercatrice di IIT e UNIBZ Camilla Febo, i professori del Sensing Technologies Lab di UNIBZ, Paolo Lugli e Luisa Petti, in collaborazione con i prof. Tanja Mimmo e Luigimaria Borruso della facoltà di Scienze Agrarie, Ambientali e Alimentari di UNIBZ, nell’ambito della collaborazione del Centro di Competenza sulla Salute delle Piante, e Athanassia Athanassiou, ricercatrice responsabile dell’unità Smart Materials dell’IIT con Danila Merino, ricercatrice IIT.
La ricerca “Harnessing Algal Biomass: Superabsorbent and Biostimulant Hydrogels for Seed Germination in Soilless Cultivation” è stata pubblicata sulla rivista ACS Agricultural Science & Technology.
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