Consecuencia directa de la crisis del cambio climático y del aumento de la población mundial, existe una necesidad inminente de alternativas sostenibles para alcanzar la producción de alimentos requerida. El Trabajo Fin de Grado defendido por Helia Ventribout Rodríguez en la Facultad de Química de la Universidad del País Vasco presenta un método de síntesis circular biobasada de nanopuntos de carbono (CNDs). Con el objetivo principal de potenciar el proceso de fotosíntesis en las plantas, y como alternativa a los pesticidas químicos, se estudiaron formas innovadoras de optimización.

Helia Ventribout desarrolló con éxito un método para crear puntos de carbono (CNDs) a partir de biomasa residual, en este estudio fueron pieles de naranja. El proceso incluyó descomposición térmica a alta temperatura, y etapas de purificación.

“En una primera etapa-explica-, se optimizó el proceso de carbonización usando agua y ajustando el tiempo de calentamiento. Además, para mejorar la fotosíntesis en las plantas, se integró cafeína a los CNDs, lo que duplicó su capacidad de absorber y emitir luz fluorescente. Se observó que las muestras contenían grupos químicos de la biomasa, mientras que los CNDs dopados con cafeína mostraban grupos adicionales que confirmaban la integración de la cafeína”.

En una segunda etapa, añadieron cuatro aceites esenciales al proceso de síntesis (albahaca, menta, menta verde y canela), lo que dio buenos resultados, “ya que estos aceites quedaron integrados en los CNDs”. También se mejoraron las propiedades de fluorescencia. “La combinación de estas dos etapas produjo CNDs con mejor fluorescencia y nuevas características gracias a los aceites esenciales. El análisis mostró que los CNDs obtenidos eran uniformes, esféricos y con un diámetro promedio de 7,6 nanómetros”, explica Helia Ventribout.

Finalmente, realizaron pruebas de repelencia de insectos con estos CNDs, mostrando resultados prometedores. “Aunque la cantidad de aceite esencial utilizada fue baja, algunos sistemas mostraron actividad repelente débil o moderada. En el futuro, se podrían hacer más pruebas usando mayores cantidades de aceites esenciales para obtener mejores resultados”.

Estos CNDs, ya completamente analizados, mostraron un gran potencial para mejorar el crecimiento de los cultivos. “La siguiente fase consiste en probar sobre el terreno estos puntos de carbono en cultivos de naranjas para validar su eficacia en la mejora del crecimiento y la resistencia de las plantas, completando así un ciclo circular de la naranja a la naranja. Este planteamiento innovador no sólo pretende reducir los residuos agrícolas, sino también promover un sistema sostenible de circuito cerrado, allanando el camino hacia una agricultura más ecológica y productiva”, concluye esta graduada en Química.

Sobre la autora

Helia Ventribout Rodríguez obtuvo una calificación de sobresaliente en su Trabajo Fin de Grado titulado ‘Circular Biobased Synthesis of Carbon Nanodots for Agricultural Applications’, realizado bajo la dirección de Haritz Sardon Muguruza y Dr. Gabriel Perli, ambos docentes de la Facultad de Química de la Universidad del País Vasco. Actualmente, cursa en Doble Máster de Ciencias de Polímeros (DMIPS) entre la UPV/EHU y l’Université de Bordeaux (Francia).