Nanomaterialele, noul aliat al horticulturii: de la protecția plantelor la producția de energie electrică / Dr. ing. Dragoș Ofrim: „Pot ajuta la reducerea costurilor și scăderea impactului ecologic”

Nanomaterialele transformă tot mai multe domenii, de la electronică și energie până la horticultură, unde sunt folosite atât pentru protecția plantelor, cât și pentru producția de energie electrică din surse regenerabile. „Se obține o eficiență crescută prin utilizarea de doze mai mici, dar mai bine direcționate, ceea ce înseamnă reducerea costurilor și scăderea impactului ecologic”, a explicat, pentru G4Food, dr. ing. Dragoș Ofrim.

Protecția plantelor cu ajutorul nanotehnologiei

Una dintre direcțiile în care nanomaterialele își arată eficiența este protecția culturilor horticole. Acestea sunt folosite în produse de tip nano-pesticide și nano-fungicide, care eliberează substanța activă doar în momentul în care este necesar, de exemplu în contact cu dăunători sau în condiții de pH și umiditate schimbate.

„Se obține o eficiență crescută prin utilizarea de doze mai mici, dar mai bine direcționate, ceea ce înseamnă reducerea costurilor și scăderea impactului ecologic”, explică dr. ing. Dragoș Ofrim. În plus, nanocapsulele pot forma pelicule rezistente la spălarea cauzată de ploi sau irigare.

Un alt exemplu este utilizarea nanoparticulelor antimicrobiene, precum argintul (Ag), cuprul (Cu) sau oxidul de zinc (ZnO). Acestea distrug bacterii, fungi și viruși, fără a afecta planta, fie prin pulverizare, fie prin integrare în filme biodegradabile aplicate pe sol.

„Nanomaterialele pe bază de siliciu sau calciu pot activa mecanisme de apărare ale plantelor, întărindu-le sistemul imunitar și inducând rezistența sistemică”, adaugă dr. ing. Dragoș Ofrim. În plus, nanosenzorii integrați permit detectarea timpurie a bolilor, încă dinainte ca simptomele să devină vizibile, ceea ce duce la intervenții rapide și precise.

Energia electrică din nanomateriale, pentru serele viitorului

A doua zonă în care nanotehnologia aduce inovație este producția de energie electrică în horticultură, prin integrarea de panouri fotovoltaice bazate pe nanomateriale. Acestea sunt mai subțiri, mai flexibile, mai ușoare și funcționează eficient chiar și în condiții de lumină difuză, specifice mediului de seră.

„Nanopanourile pot fi integrate direct în folia semi-transparentă a serelor, care permite trecerea luminii pentru plante și produce simultan energie electrică. Energia generată poate alimenta sisteme de irigare automată, ventilație sau senzori de mediu, reducând dependența de rețeaua electrică”, precizează dr. ing. Dragoș Ofrim.

De asemenea, nanomaterialele piezoelectrice, precum ZnO, pot capta energie din vibrații (vânt, ploaie) sau din diferențele de temperatură zi/noapte, alimentând nanosenzorii wireless din câmp.

Inovații în domeniul „agrivoltaics”

Unul dintre pionierii acestui domeniu este compania grecească Brite Solar, care produce panouri fotovoltaice semitransparente pentru agricultură. Acestea au o structură multistrat și folosesc nanomateriale ce permit conversia luminii ultraviolete în lumină roșie vizibilă – spectru esențial pentru fotosinteză.

Astfel, plantele cultivate sub aceste panouri beneficiază de un plus de energie pentru creștere, în timp ce sunt protejate de radiațiile UV. În același timp, panourile produc energie electrică și oferă protecție mecanică împotriva grindinei, ninsorii sau înghețului.

Gradul de transparență al panourilor poate varia între 10% și 90%, în funcție de tipul de cultură. În prezent, într-un proiect pilot dedicat unei plantații de cireș amar, se testează influența acoperirii cu panouri fotovoltaice asupra caracteristicilor fructelor. „Se estimează că în 2026 vom vorbi despre o nouă categorie de fructe hortivoltaice, cu proprietăți fizico-chimice modificate datorită tehnologiilor V2.0 de control al temperaturii și umidității”, a explicat dr. ing. Dragoș Ofrim, pentru G4Food.

Un pas spre horticultura sustenabilă

„Sistemele hortivoltaice pe bază de nanomateriale reprezintă o inovație extrem de valoroasă pentru fermieri și producătorii din horticultură. Ele oferă o soluție unică pentru cultivarea plantelor într-un spațiu protejat, mecanic și solar, inclusiv anti-UV, și pentru producția de energie electrică din resurse regenerabile, optimizând în același timp spațiul și resursele”, subliniază dr. ing. Dragoș Ofrim.