Google Science Fair premia il piano anti siccità di Kiara

Kiara Nirghin è la vincitrice del Google Science Fair 2016. Con il suo progetto di agricoltura sostenibile per combattere la siccità in Africa, questa sedicenne di Johannesburg con origini indiane ha conquistato la giuria. La Google Science Fair assegna ogni anno una borsa di studio ai giovani tra i 13 e i 18 anni che trovano una soluzione scientifica o tecnologica alle grandi sfide del nostro tempo. Le proposte arrivano da tutto il mondo e quest’anno Kiara ha sbaragliato la concorrenza dimostrando che gli scarti degli agrumi possono sostenere la crescita dei raccolti anche nelle regioni più aride.

 

Faccia a faccia con il problema della siccità

Kiara è cresciuta in Sud Africa e sa bene che la sua è una delle regioni del pianeta più duramente colpite dalla siccità. Nel 2015 le precipitazioni sono calate notevolmente: appena il 44% della media annua. Per garantire i raccolti anche in queste condizioni, da anni l’agricoltura utilizza polimeri super-assorbenti o SAP (Super Absorbent Polymers), che grazie alle loro maglie di polimeri intrecciati trattengono l’acqua nel terreno e ne limitano l’evaporazione. In questo modo le piante possono continuare a crescere anche quando le precipitazioni si fanno attendere.
Per quanto efficaci, i SAP attualmente disponibili hanno due grossi difetti: non sono biodegradabili e sono molto costosi. Questo rende i SAP un rimedio ad alto impatto ambientale e, allo stesso tempo, non sono alla portata di chi ne avrebbe più bisogno, ovvero gli agricoltori delle regioni più aride e povere del pianeta.

 

Alla ricerca di un’alternativa ecosostenibile

«Un’alternativa dovrà pur esserci», si sarà detta Kiara, che fin da piccola è appassionata di chimica. E scartabellando tra libri e pubblicazioni ha scoperto che la natura ha già inventato prima di lei una valida alternativa ai SAP. Si tratta delle pectine, di cui le bucce degli agrumi sono molto ricche.
Recuperare le bucce degli agrumi dalla lavorazione industriale di questi frutti è senz’altro un’idea ecosostenibile, ma mancava ancora qualcosa. Perché le pectine agiscano al meglio, è necessario promuoverne il cosiddetto cross-linking o reticolazione, cioè il legame reciproco delle catene dei polimeri: in questo modo, la maglia dei polimeri si fa ancora più intricata e aumenta la capacità di trattenere molecole d’acqua.
Con un’intuizione degna degli scienziati più navigati, Kiara ha utilizzato due sistemi: bucce di avocado, ricche in oli, per favorire la polimerizzazione per emulsione e l’esposizione ai raggi UV del Sole, per promuovere la fotopolimerizzazione. Detto fatto: dopo circa due settimane la matrice, battezzata Orange SAP, era pronta per essere testata.

Le proprietà dell’Orange SAP

Ed ecco la parte più difficile: l’Orange SAP funzionerà? Kiara ha testato la sua invenzione a tre livelli, ottenendo risultati incoraggianti. Senza dover ricorrere a sostanze inquinanti, l’Orange SAP garantisce un’ottima capacità di assorbire e trattenere acqua nel terreno, paragonabile – quando non superiore – al miglior SAP disponibile in commercio, il SAP acrilico. La capacità di sostenere la crescita anche in condizioni di siccità è stata poi testata su piantine di Ocimum sanctum: quelle che avevano Orange SAP nel terreno erano più alte e più in salute non solo della piantina di controllo (che ha iniziato a seccarsi a 10 giorni dall’ultima innaffiatura), ma anche di quelle con SAP acrilico.

Sostenibile ed economico: il progetto di Kiara ha avuto tutti i requisiti per conquistare la vittoria. Con pochissime risorse – elettricità e scarti non edibili della frutta – Kiara è riuscita a escogitare un sistema che promette di migliorare i raccolti e di aumentare la disponibilità di cibo fino al 42%. Per lei una borsa di studio di 50.000 dollari, da investire per lo sviluppo della sua idea e per il suo futuro di scienziata.

 

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Immagine banner: Pixabay
Immagine box: screenshot presentazione Google Science Fair

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