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Hidrogel superabsorvente otimiza uso de água na agricultura


Imagine colocar água nas plantas hoje, sair para viajar e ao retornar, dez dias depois, a terra continuar úmida e as plantas vivas, fertilizadas e saudáveis. Ou ainda desenvolver culturas agrícolas em solos áridos, otimizando o uso de água. E o melhor de tudo: saber que o produto que possibilita essas funcionalidades é feito com materiais naturais biodegradáveis e não agride a natureza. Pois se depender da professora Agnieszka Joanna Pawlicka Maule, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP, e de seu orientando Rodrigo César Sabadini, isso vai sim se tornar realidade.

Hidrogeis secos (esq) e enxarcados (dir): alternativa para solos áridos

Esses pesquisadores desenvolveram hidrogeis atóxicos para aplicação na agricultura. Quando secos, eles se assemelham a pequenos pedaços de plásticos cortados. Em contato com a água, aumentam de volume como se fossem esponjas. O projeto já foi submetido a um pedido de patente.

“A ideia é, primeiro, misturar os hidrogeis secos na terrra onde está a planta e, depois, colocar água. O hidrogel absorve o excesso de água e vai liberando o líquido aos poucos, conforme a terra vai secando”, explica a professora. Também é possível produzir um hidrogel para liberação de fertilizante. “A vantagem é que essa iberação ocorre aos poucos, confome as necessidades das plantas”, diz.

Já existem produtos semelhantes no mercado, mas eles são fabricados com polímeros sintéticos. O grande diferencial dos hidrogeis desenvolvidos no IQSC é que as matérias primas são polímeros naturais biodegradáveis: a goma gelana (produzida por bactérias que vivem na raiz de uma planta aquática, mas que já é disponível por meio de culturas de laboratório) e a quitosana (obtida a partir de quitina, substância extraída da casca de crustáceos). Isso faz dos hidrogeis um produto biodegradável. “Ele também serve de nutriente para os microorganismos que estão no ar e na terra”, conta Agnieszka.

Para a professora, a grande vantagem é a otimização do uso de água, do uso de menos fertilizantes e por ser biodegradável. “O principal foco de utilização dos hidrogeis seriam as regiões áridas, mas nada impede de utilizá-los em qualquer outro local”, destaca Sabadini.

Germinação e crescimento melhor
Os pesquisadores realizaram um experimento com sementes de alface em frascos de terra. No primeiro grupo foram colocadas apenas as sementes e sem hidrogeis; no segundo, sementes com hidrogeis; e no terceiro, sementes com hidrogeis e fertilizantes. Os três tipos de amostras receberam a mesma quantidade de água apenas uma única vez. Ao final de duas semanas, os frascos contendo apenas as sementes não germinaram. As sementes com hidrogel germinaram e tiveram bom crescimento; e os com hidrogel e fertilizantes além de germinarem, tiveram um crescimento melhor ainda.

A única desvantagem em relação aos produtos já disponíveis no mercado está ligada ao custo, devido ao alto preço das matérias primas utilizadas no hidrogel biodegradável. “O sintético é muito barato”, diz Sabadini. A professora Agnieszka completa: “No Brasil ainda não há cultura nem mercado para este tipo de matéria prima, por isso ele é muito caro. Já os derivados de petróleo [do qual se originam os polímeros sintéticos] são bem mais baratos. Mas isso pode ser revertido caso as normas de proteção ambiental entrem em vigor”, aponta.

A tese de doutorado de Sabadini, Redes poliméricas de macromoléculas naturais como hidrogéis superabsorventes, teve orientação da professora Agnieszka. A defesa ocorreu em 2015, no IQSC.

Imagens: Divulgação

 

Agência USP de Notícias

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