Un nuevo acolchado biodegradable con sensores busca reducir los microplásticos en la agricultura

Un proyecto europeo desarrolla un film agrícola inteligente capaz de degradarse de forma natural tras su uso e incorporar sensores impresos para proporcionar a los productores de frutos rojos información sobre la humedad y la temperatura del suelo.

Los films agrícolas convencionales utilizados en la producción de frutos rojos generan residuos plásticos que pueden permanecer en el suelo en forma de microplásticos. Para abordar este problema, un nuevo proyecto europeo de investigación, denominado ECOSYSTEM, trabaja en el desarrollo de un film biodegradable que, además de degradarse naturalmente después de su utilización, incorpore sensores impresos para facilitar el seguimiento de las condiciones del cultivo.

El Instituto Tecnológico Danés (Danish Technological Institute, DTI) participa en la iniciativa aportando su experiencia en electrónica impresa. Entre sus responsabilidades se encuentra el desarrollo de tintas respetuosas con el medio ambiente para imprimir los sensores e integrarlos directamente en el film biodegradable.

De los residuos plásticos a una solución biodegradable

Los films agrícolas se utilizan ampliamente en la producción europea de frutos rojos para proteger los cultivos y generar un microclima adecuado para su desarrollo. Sin embargo, los materiales convencionales no se degradan y, cuando los campos se labran después de la cosecha, los restos plásticos pueden mezclarse con el suelo, contribuyendo a la contaminación por microplásticos.

El proyecto ECOSYSTEM plantea un enfoque de economía circular en el que los residuos procedentes de la producción de frutos rojos se transforman en materias primas de valor, en forma de polímeros que pueden utilizarse para fabricar films biodegradables.

Uno de los principales retos tecnológicos consiste en conseguir que el material mantenga sus propiedades durante toda la campaña de cultivo y, posteriormente, se degrade de forma rápida y natural en el suelo.

"Existe un enorme potencial en el desarrollo de un film inteligente que pueda proporcionar a los productores de frutos rojos datos sobre la humedad y la temperatura del suelo, al mismo tiempo que se degrada de forma natural. Investigaciones anteriores muestran que los films de acolchado pueden modificar la temperatura y la humedad del suelo situado bajo ellos, lo que afecta tanto al crecimiento de las plantas como a la vida del suelo. Esto convierte al entorno situado bajo el film en un área importante para la detección y la monitorización", explica Sol Gutiérrez Alvarez, especialista en electrónica impresa del Instituto Tecnológico Danés.

La iniciativa pretende desarrollar una solución que permita reducir los costes de gestión de residuos agrícolas, mejorar los rendimientos mediante una monitorización más precisa de los cultivos y disminuir la contaminación por microplásticos en los suelos agrícolas.

Electrónica impresa con tintas respetuosas con el medio ambiente

Dentro del proyecto, el DTI desarrollará y probará sensores que podrán imprimirse directamente sobre el film biodegradable. Una de las principales tareas será formular tintas imprimibles que combinen funcionalidad y un menor impacto ambiental.

En este ámbito, el instituto probará tintas basadas en cobre desarrolladas previamente en otros proyectos, cuyo uso presenta una huella de CO₂ inferior a la de las tintas de plata. El principal desafío de ECOSYSTEM será adaptar estas formulaciones para garantizar que puedan degradarse de forma segura junto con el film.

"La electrónica impresa tiene la ventaja de que utilizamos cantidades muy pequeñas de materiales conductores. Esto ayuda a mantener baja la huella de materiales. Al mismo tiempo, los aspectos ambientales y de seguridad de las soluciones desarrolladas también se evaluarán dentro del consorcio, entre otras vías mediante estudios de análisis del ciclo de vida", señala Sol Gutiérrez Alvarez.

De este modo, ECOSYSTEM busca combinar materiales biodegradables y tecnologías de monitorización para avanzar hacia sistemas de producción de frutos rojos que reduzcan los residuos plásticos y mejoren el seguimiento de las condiciones del suelo.

Sobre el proyecto ECOSYSTEM

ECOSYSTEM es un proyecto europeo de investigación en el que participan nueve socios de cinco países. La iniciativa cuenta con el apoyo del programa Horizonte Europa, tiene una duración de cuatro años y dispone de un presupuesto total de 3,9 millones de euros.

Su objetivo es desarrollar polímeros biodegradables y materiales activos destinados tanto al envasado como a aplicaciones agrícolas, a partir de cadenas de valor circulares y de origen biológico.

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