Diseñan en Sevilla un hidrogel con algas y cáscaras de gamba que ayudaría a combatir la sequía en el campo

SevillaEspaña sigue ideando formas de combatir una sequía que no ha desaparecido, a pesar de las lluvias del invierno. Por eso, han diseñado en Sevilla un hidrogel con algas y cáscaras de gamba que ayudaría a luchar contra ella en el campo.

Los investigadores de la universidad pública hispalense han desarrollado este material a partir de quitosano y alginato, dos compuestos naturales que se encuentran en las dos especies marinas.

La gran novedad de la propuesta está en el proceso logrado para combinar ambos elementos sin incorporar a la mezcla ingredientes sintéticos adicionales, según ha destacado la Junta de Andalucía.

Alternativa sostenible a los actuales de derivados petroquímicos

El trabajo plantea así una alternativa sostenible a los actuales hidrogeles que se usan en agricultura y jardinería para retener agua en el suelo. Ya que, si bien son eficaces para ese fin, muchos proceden de derivados petroquímicos.

Además, tienen una degradación limitada en el medio natural. En este aspecto, el equipo científico ha sustituido esas estructuras por materiales biodegradables de origen natural con el objetivo de obtener formulaciones con menor impacto ambiental.

Si estando seco, el gel diseñado se comporta como una esponja porosa, al hidratarse se convierte en una red gelificada con capacidad para absorber hasta 60 veces su propio peso en agua.

Algo que podría servir para conservar la humedad en el terreno agrícola donde haya cultivos en momentos de escasez hídrica. E incluso, en el futuro, valdría para liberar nutrientes de forma controlada.

"No se deshace y podría cargarse con fertilizantes"

El equipo investigador ajustó las condiciones de fabricación para aprovechar la resistencia que aporta el quitosano y la elevada capacidad de absorción asociada al alginato.

Además, el calcio actúa como una especie de 'andamio molecular' que refuerza la estructura física del material y mejora su estabilidad. "Esto significa que el hidrogel resultante no se deshace cuando está hidratado", explica Carmen María Granados.

En declaraciones a la Fundación Descubre trasladadas por el Gobierno andaluz, esta investigadora de la Universidad de Sevilla aseguró que más adelante el material "podría cargarse con fertilizantes para liberarlos gradualmente en el suelo".

Hallar soluciones a problemas crecientes en agricultura

Su estudio se ha publicado en la revista científica 'Journal of Environmental Chemical Engineering'. Lo iniciaron para tratar de hallar soluciones a problemas crecientes en la agricultura.

Entre ellos, la pérdida de fertilidad de la tierra, la sequía y el uso prolongado de agroquímicos. Los hidrogeles creados funcionan bien como remedio, pues recogen el agua del riego o de la lluvia para liberar cuando el suelo se seca.

Para fabricar los hidrogeles, el equipo preparó tres mezclas: una con el material procedente de las cáscaras de gamba, otra con el extraído de algas y una tercera con ambos a partes iguales.

Esta comparación les permitió comprobar qué aportaba cada ingrediente por separado y si la combinación de ambos lograba un material más equilibrado, que mantenía su estructura y capacidad de absorción.

Cuando obtuvieron el resultado que buscaban (un gel húmedo y flexible) estuvieron evaluando sus propiedades como cristalinidad, carga superficial o si cambiaba su forma con la temperatura.

En última instancia, analizaron su capacidad para absorber agua después de secarlo mediante liofilización: "Es como fabricar una red microscópica, como una 'esponja seca'. Si es demasiado rígida, absorbe menos agua; si es demasiado débil, puede perder la forma".

Biofertilizantes más sostenibles

Los investigadores vieron que la mezcla formada por quitosano y alginato a partes iguales ofrecía un buen equilibrio entre resistencia y absorción. Retenía bastante cantidad de agua, según el tiempo que estuviesen sumergidos.

Por otro lado, conservaban su estabilidad hasta los 40 grados, una temperatura elevada para un suelo agrícola, lo que indica que podrían mantener su estructura incluso en condiciones de calor.

Ahora, el próximo paso que se propone el equipo es añadirles micronutrientes naturales y probar su creación en escenarios reales de agricultura, valorando los inconvenientes de la salinidad o la acidez.

También analizarán su biodegradación y ecotoxicidad, es decir, la capacidad que tiene una sustancia de causar efectos dañinos en los seres vivos y ecosistemas con los que entra en contacto para confirmar su seguridad ambiental.