Een groeiende bevolking heeft meer voedsel nodig.

Maar de methoden die worden gebruikt om mensen te voeden, zoals land dat is omgebouwd voor landbouw en meer gebruik van kunstmest, kan de biodiversiteit verminderen en de duurzaamheid van landbouwecosystemen in gevaar brengen. Naarmate het klimaat warmer wordt, het irrigeren van gewassen zal ook een grotere uitdaging worden. Wetenschappers zijn op zoek naar betere manieren om de planeet te voeden.

Bende Chen, een professor in civiele en milieutechniek aan het FAMU-FSU College of Engineering, een mogelijke oplossing onderzocht, een die stro gebruikt van gewassen zoals rijst, tarwe, maïs en anderen om een ​​hulpmiddel te creëren dat gewassen helpt water en voedingsstoffen vast te houden.

"Verspilling, hetzij uit de industrie, landbouw of huizen, kan een potentiële bron zijn voor iets anders, "Zei Chen. "Dit is waar ons onderzoek op gericht moet zijn:het behoud van onze waardevolle hulpbronnen en het duurzamer maken van onze samenlevingen."

In onderzoek gepubliceerd in de Journal of Cleaner Production , Chen en voormalig afgestudeerde student Simeng Li leggen uit hoe van stro dat overblijft van het verwerken van gewassen hydrogels kunnen worden gemaakt - moleculen die grote hoeveelheden water en meststoffen kunnen opnemen. laat ze dan langzaam los als dat nodig is voor gewassen.

Bestaande hydrogels die in de landbouw worden gebruikt, zijn meestal gemaakt van aardolieproducten. Ze kunnen duur zijn, giftig en hebben moeite met degradatie. Maar het stro dat overblijft bij de verwerking van verschillende gewassen is rijk aan cellulose, waarvan hydrogels kunnen worden gemaakt die biologisch afbreekbaar zijn en daarom vriendelijker voor het milieu. Het gebruik van agrarische bijproducten is een manier om de voordelen van op aardolie gebaseerde hydrogels te krijgen zonder hun nadelen, en het leidt die bijproducten van gewassen af ​​van stortplaatsen of verbranding, dat is hoe ze meestal worden verwijderd.

Wanneer de plantaardige hydrogels worden toegepast op de velden van boeren, door hun absorptievermogen kunnen ze fungeren als reservoirs om overtollig water en voedingsstoffen vast te houden wanneer velden worden bewaterd en bemest. Als het weer droog is, ze geven die middelen vrij aan de planten die het nodig hebben.

Chen's analyse van eerdere laboratorium- en veldstudies toonde aan dat boeren veel minder irrigatie en kunstmest kunnen gebruiken en hogere opbrengsten kunnen behalen door cellulose-hydrogels te gebruiken. De exacte verbeteringen zijn afhankelijk van verschillende factoren, maar de studie vond verhoogde opbrengsten variërend van 11 procent tot 136 procent.

"Het nemen van iets dat lang als een afvalproduct werd beschouwd en het terug te recyclen naar de agrarische economie kan boeren en het milieu ten goede komen, " hij zei.

Chen's onderzoek is een eerste stap om te begrijpen hoe deze tool de landbouw ten goede kan komen. Voordat deze methode op grote schaal kan worden toegepast, er is meer onderzoek nodig om beter te begrijpen hoe deze producten het milieu en de volksgezondheid zullen beïnvloeden. Om de toepassingen van hydrogels die afkomstig zijn van landbouwafval op te schalen, het fabricageproces moet verder worden verbeterd om de kosten te verlagen en de duurzaamheid van deze producten te vergroten.