The Anthropocene Magazine scrie că două-treimi din cele 115 milioane de tone de fertilizanți se pierd în fiecare an prin scurgeri. O echipă de cercetători vrea să rezolve această problemă printr-o unealtă sub forma unui hidrogel, care poate detecta cantitatea de substanțe care se scurg pe terenurile agricole din lume. Totodată, același dispozitiv poate capta și recicla fertilizanții la nivel local pentru a-i folosi ulterior, la nevoie.

Hidrogelul este creația unor cercetători de la un laborator, care au creat inițial un alt tip de hidrogel folosit pentru irigarea mai sustenabilă a terenurilor agricole. Astfel, hidrogelul poate atrage și utiliza milioanele de tone de fertilizanți de azot care se pierd în procesul de irigare.

Folosind reacții electrochimice, hidrogelul modificat convertește nitrații în amoniac, o substanță folosită de plante în procesul de creștere. Deoarece este necesar curentul electric pentru acest proces, noul tip de hidrogel este realizat pe bază de cupru, care este un material conductiv și poate inițializa procesul de „electrocataliză”.

Panpan Li, co-autor al studiului, a explicat că echipa a testat dispozitivul într-un mediu controlat cu apă tratată cu fertilizant și au concluzionat că „nitrații pot fi convertiți în amoniac foarte ușor cu această suprafață.”

Li a menționat și faptul că, în timp ce azotul se transformă în amoniac prin procesul de irigație, hidrogelul poate „simți azotul și amoniacul din apa folosită pentru procesul de irigare, măsurând semnalele electrice”, iar astfel se detectează orice posibilă scurgere.

Prin detectarea nivelului de fertilizanți din sol, sistemul poate detecta când este suficientă substanță pentru plante, iar dacă este nevoie de mai multă, el poate folosi fertilizantul captat și reciclat care ar fi fost altfel pierdut prin scurgeri.

Un astfel de sistem de agricultură inteligentă nu ar ajuta doar fermierii, care ar economisi foarte mulți bani și materie primă optimizând consumul local, dar și plantele și terenul. Asta pentru că prea mult fertilizant poate afecta culturile, care pot fi subdezvoltate atunci când trebuie culese. Expunerea terenurilor agricole pe termen lung la cantități prea mari de fertilizanți poate avea, de asemenea, efecte nedorite asupra culturilor viitoare și a sănătății solului.

Panpan Li a explicat mai departe beneficiile agriculturii inteligente și susține că „acest tratament permite plantelor să crească în condiții științifice ideale și promovează sănătatea și rata de creștere a acestora.”

Poluarea cu nitrați nu este dezastruoasă doar pentru culturi și terenul local. Prin consumul legumelor și al fructelor, acesta ne poate afecta și sănătatea noastră, iar prin infiltrare, aceștia pot ajunge la rezervele de apă dulce și chiar în ecosistemele marine.

Creatorii sistemului au declarat că „potențialul acestei tehnologii pentru terenurile agricole este extraordinar. Instalarea sa este flexibilă și poate fi integrat în sistemele de irigare existente, cum ar fi țevi sau piscine.”

De asemenea, utilizând energie curată și regenerabilă produsă local, el poate fi chiar mai sustenabil și poate avea beneficii și mai mari pentru mediul înconjurător.