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Un estudio de la UCO revela que los suelos ricos en óxido de titanio contribuyen a la fijación de gases contaminantes

16/11/2023 - Fuente: UCC+i Córdoba

Química sostenible: Energía, mediaombiente y ciudades sostenibles

Un estudio del Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba ha identificado el componente del suelo que le permite ‘autofertilizarse’ a la vez que limpia el aire. Este hallazgo, fruto del estudio realizado sobre 24 tipos de suelo de distintos países -España, Brasil, Gran Bretaña e Italia-, ha quedado plasmado en un artículo publicado en Chemosphere en colaboración con investigadores de Reino Unido, Australia, Brasil y Alemania.

De manera similar a las plantas, también el suelo realiza su propia ‘fotosíntesis’, captando óxidos de nitrógeno de la atmósfera para convertirlos en nitrato, un nutriente básico para las plantas. Se trata de un proceso promovido por la radiación solar que permite el ‘secuestro’ de estos gases NOx, altamente contaminantes, lo que contribuye a limpiar la atmósfera al tiempo que funciona como fertilizante natural del propio suelo. Sin embargo, no todos los suelos se comportan de la misma manera ni tienen la misma capacidad fotocatalítica.

Ahora, un equipo de la Unidad de Edafología de la Unidad de Excelencia María de Maeztu – Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba ha identificado que el componente que determina la mayor reacción fotocatalítica de los suelos es el óxido de titanio, lo que abre un abanico de nuevas posibilidades para su uso medioambiental y agrícola.

La importancia de las reacciones fotocatalíticas puede condicionar el manejo de los suelos agrícolas.

En concreto, tal y como explica el autor principal de la investigación y responsable de la Unidad de Edafología en DAUCO, Vidal Barrón, el resultado de esta investigación da continuidad a la publicada en 2020, en la que se probaba cómo el efecto de la radiación solar provoca un intercambio de gases de nitrógeno en el suelo que permite secuestrar gases perjudiciales y transformarlos en nitrato. El trabajo desempeñado por este equipo de investigación ha permitido identificar el óxido de titanio como el elemento principal que favorece este proceso, lo que convierte a los suelos con alta concentración de este componente en aliados contra la contaminación del aire, pero también en terrenos especialmente valiosos para uso agrícola.

Este hallazgo, fruto del estudio realizado sobre 24 tipos de suelo de distintos países -España, Brasil, Gran Bretaña e Italia-, ha quedado plasmado en el artículo ‘Photocatalytic fixation of NOx in soils’, publicado en Chemosphere por un equipo de la Universidad de Córdoba en colaboración con investigadores de Reino Unido, Australia, Brasil y Alemania. Antonio R. Sánchez-Rodríguez, coautor de la publicación, explica que la importancia de las reacciones fotocatalíticas en los suelos puede condicionar el manejo de los suelos agrícolas, ya que son “una fuente hasta el momento inesperada e inexplorada de entrada de nitrógeno desde un contaminante como el NO2 y su transformación a una forma de nitrógeno orgánico como el nitrato”. Por ello, “teniendo en cuenta el tipo de suelo podríamos considerar los beneficios, desde el punto de vista agrícola, de mantener el suelo desnudo durante una época determinada del año para favorecer su contacto con la luz solar”.

Integrantes de la Unidad de Edafología en DAUCO que dirige el investigador Vidal Barrón.

En la misma línea, Elena Gómez-Álvarez, también coautora de la publicación, explica que “los suelos podrían ‘autofertilizarse’ con nitratos producidos a partir del NOx troposférico, reduciendo así la dependencia de fertilizantes externos”. La investigadora plantea asimismo que esta nueva propiedad, natural e inherente a los suelos, puede contribuir a mejorar el aire que respiramos. Al respecto, explica que “la contaminación industrial o el tráfico ocasionan un gran problema medioambiental y de salud en zonas urbanas, lo que ha dado lugar a inversiones muy costosas en materiales fotocatalíticos sintéticos capaces de reducir el NOx atmosférico”. Los resultados de la investigación apuntan a que la capacidad fotocatalítica de suelos con altos niveles de óxido de titanio es incluso superior a la de muchos materiales sintéticos que han sido diseñados explícitamente para reducir la contaminación del aire.

Por el momento, “estamos en fase de investigar las implicaciones medioambientales y nos quedan muchas preguntas a las que aún llevará algún tiempo responder”, como si esta propiedad fotocatalítica de los suelos podría limpiar la troposfera del NOx nocivo o cuáles serían sus efectos en la agricultura”. Por ahora “lo que queremos es conocer mejor este proceso natural que debe incorporarse al ciclo del nitrógeno”.

Referencia:

Antonio R. Sánchez-Rodríguez, Elena Gómez-Álvarez, José M. Méndez, Ute M. Skiba, Davey L. Jones, Dave R. Chadwick, María C. del Campillo, Raphael BA. Fernandes, Jörg Kleffman, Vidal Barrón (2023). ‘Photocatalytic fixation of NOx in soils’Chemosphere, Volume 338, October 2023. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139576

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