Agricoltura, l’idrogel che fa crescere piante a impatto zero. Il progetto dell’università di Bolzano e l’Iit di Genova

Un sistema completamente biodegradabile e biosostenibile, in idrogel, che è in grado di far crescere piante con pochissima acqua e in futuro punta a monitorarne in tempo reale lo stato di salute. Questa novità, che potrebbe in tempi rapidi rivoluzionare l’agricoltura, è il risultato di una ricerca congiunta della Facoltà di Ingegneria della Libera Università di Bolzano e dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova.

Contro siccità e inquinamento

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. 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. Nei laboratori di Bolzano sono stati effettuati gli esperimenti relativi all’effettiva crescita delle piante. Si tratta di una soluzione senza rifiuti e con zero impatto sull’ambiente per l’agricoltura, minacciata da cambiamenti climatici, siccità, inquinamento, perdita di biodiversità e la degradazione dei suoli.

Irrigazione con poca acqua e a impatto zero

In agricoltura attualmente sono sempre più diffuse le impalcature superassorbenti in polimeri che però sono realizzate con materiali inquinanti. Contemporaneamente i biopolimeri in agricoltura vengono usati oggi come un’alternativa sostenibile ai materiali di plastica per i film per pacciamatura, vasi e legacci per piante. A Bolzano e Genova si stanno invece testando e creando 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 una irrigazione con pochissima acqua e a impatto zero. Gli scienziati altoatesini, inoltre, progettano in futuro di inserire in queste impalcature in idrogel dei sensori – anch’essi flessibili e biodegradabili – che consentano l’agricoltura di precisione monitorando in tempo reale la salute delle piante e le condizioni del terreno.

Progetto multidisciplinare

La ricerca, pubblicata sulla rivista ACS Agricultural Science & Technology, edita dall’American Chemical Society (ACS), 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.