Гель из пищевых отходов, который позволит точечно расходовать химикаты и воду в сельском хозяйстве, создали ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международного коллектива. По словам авторов, новый материал позволит сделать агропромышленность намного более экономной и экологически безопасной. Статья опубликована в журнале Journal of Cleaner Production.
Из-за роста мирового населения и потребности в пище растет и расход воды на орошение, увеличивается нагрузка на окружающую среду из-за применения агрохимикатов. Поэтому внедрение устойчивого и более экологичного сельского хозяйства – одна из целей ООН до 2030 года, достижение которой поможет решить проблему голода.
Сегодня и вода, и удобрения, по словам исследователей ТПУ, расходуются в сельском хозяйстве далеко не оптимальным образом. При традиционном способе возделывания растений существенная часть воды и большая часть химикатов, среди которых есть и токсичные для животных, проходят сквозь почву «мимо» корней, смешиваясь с грунтовыми и поверхностными водами.
В новом исследовании ученые ТПУ совместно с коллегами предложили технологию получения полимерных гидрогелей, которые послужат своего рода «умной» добавкой к почве. Их применение поможет избежать загрязнения почвы, резко сократить потребление воды и улучшить всасывание растениями удобрений.
«Фермеры и агропром – главные потребители воды в мире. Наш материал способен запасать много воды во время дождя или орошения, а затем медленно ее высвобождать по мере высыхания почвы. В некоторых регионах с нашим гелем можно будет, например, вместо ежедневного полива использовать полив раз в неделю», –рассказал научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Антонио Ди Мартино.
Предложенные гидрогели, по словам ученых, полностью биоразлагаемы, то есть через определенное время «растворяются» в почве без следа. Ключевая особенность новой технологии – возможность производить гели из органических отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности. Сейчас в России 95 процентов отходов этого типа не находят рационального применения, сообщили специалисты ТПУ.
“Основные материалы наших гелей – полисахариды и протеины, но также мы изучаем возможности целлюлозы, альгиновой кислоты и ряда других биополимеров. При разработке мы стараемся минимизировать или полностью избежать использования химикатов, а также отказаться от процессов, требующих большого расхода энергии”, – отметил Антонио Ди Мартино.
Новые гидрогели можно использовать для более эффективного и деликатного внесения удобрений или других химикатов, подчеркнули ученые. Готовый гель после насыщения добавками надо просто распределить вокруг корней растений. Срок службы зависит от конкретного состава геля, в среднем это несколько недель. Применять гель можно будет как в крупных хозяйствах, так и для садоводства.
В исследовании приняли участие специалисты чешского университета Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně и исследовательских институтов Výzkumný Ústav Mlékárenský и Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy. В настоящее время ученые ТПУ готовят технологию к выходу на рынок, а также совершенствуют метод производства гидрогелей из органических отходов.
Источник: https://ria.ru/
