A intensificação das secas deixou de ser um problema restrito a regiões áridas e passou a afetar sistemas agrícolas, florestais e urbanos em escala global. Dados recentes indicam que, apenas em 2023, quase metade da superfície terrestre do planeta enfrentou ao menos um mês de seca extrema, segundo levantamento da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). O cenário amplia os riscos à segurança alimentar, à recuperação ambiental e à economia.
Diante desse contexto, pesquisadores brasileiros vêm desenvolvendo soluções inovadoras para reduzir os impactos da escassez hídrica. Uma delas é o uso de hidrogéis biodegradáveis superabsorventes, popularmente chamados de “água sólida”, capazes de armazenar grandes volumes de água no solo e liberá-los gradualmente para as plantas.
Seca global exige soluções sustentáveis
Diferentemente de desastres naturais abruptos, a seca se caracteriza por um processo lento e silencioso, com efeitos cumulativos. A redução prolongada da disponibilidade de água compromete lavouras, dificulta projetos de reflorestamento e pode levar à perda em larga escala de plantas jovens.
Pesquisas conduzidas na Universidade Estadual de Londrina (UEL) buscam alternativas de baixo custo, ambientalmente seguras e eficientes, voltadas tanto à agricultura quanto à restauração florestal, especialmente em áreas vulneráveis às mudanças climáticas.
O que são hidrogéis e como funcionam
Hidrogéis são estruturas tridimensionais formadas por polímeros capazes de absorver grandes quantidades de líquidos sem se dissolver. Dependendo da composição, esses materiais conseguem reter de 10% a mais de 100% do próprio peso seco em água.
Quando incorporados ao solo, atuam como pequenas reservas hídricas: acumulam água durante períodos chuvosos e a liberam lentamente na estiagem, reduzindo o estresse hídrico das plantas. Essa característica é especialmente relevante para mudas recém-plantadas e culturas sensíveis à falta de água.
Hidrogéis naturais versus sintéticos
Os hidrogéis superabsorventes podem ser sintéticos, naturais ou híbridos. Os sintéticos apresentam alta durabilidade e grande capacidade de retenção, mas costumam ser não biodegradáveis e podem gerar impactos ambientais. Já os hidrogéis naturais, produzidos a partir de polissacarídeos ou proteínas, destacam-se por serem biodegradáveis, biocompatíveis e menos tóxicos.
Um dos desafios é garantir que materiais naturais consigam formar redes estáveis para reter água. Para isso, pesquisadores vêm substituindo agentes químicos tóxicos por alternativas sustentáveis, como o ácido cítrico, que é renovável, biodegradável e seguro para o meio ambiente.
Desenvolvimento de hidrogéis biodegradáveis no Brasil
Pesquisadores da UEL testaram diferentes combinações de celulose, amido, goma xantana e gelatina, utilizando ácido cítrico como agente de ligação. Parte da matéria-prima foi obtida de resíduos agroindustriais, o que reduz custos e amplia o potencial de reaproveitamento.
Os testes mostraram que os hidrogéis desenvolvidos conseguiram reter entre 187% e 492% do próprio peso em água, além de apresentar boa resistência mecânica. Análises microscópicas indicaram uma estrutura porosa equilibrada, permitindo tanto absorção eficiente quanto liberação controlada da água.
Outro ponto relevante foi a estabilidade térmica, com o material mantendo integridade estrutural mesmo em temperaturas elevadas, o que favorece seu uso em ambientes agrícolas expostos ao calor intenso.
Resultados práticos em solo e sementes
Em experimentos realizados em solos submetidos à restrição hídrica, a adição do hidrogel aumentou significativamente a capacidade de retenção de água. A concentração de 5% de hidrogel apresentou os melhores resultados.
Em testes de germinação com milho, a taxa de emergência subiu de 76% no solo sem hidrogel para 93%, demonstrando o potencial da tecnologia para melhorar o desempenho inicial das plantas em condições adversas.
Além da água, os hidrogéis também conseguem reter e liberar nutrientes de forma gradual, reduzindo perdas por lixiviação e contribuindo para o equilíbrio microbiológico do solo durante o processo de biodegradação.
Tecnologia aliada ao reflorestamento
O uso de hidrogéis se soma a outras frentes de pesquisa voltadas à adaptação da agricultura e do reflorestamento à crise climática. Os estudos integram iniciativas como o NAPI Biodiversidade: Restori, programa do Paraná apoiado pela Fundação Araucária, focado em soluções sustentáveis para recuperação ambiental.
Pesquisadores também participam do Transformat, centro temático apoiado pela Finep, que reúne universidades públicas como UFABC, Unesp e Unifesspa.
Entre os projetos estão o desenvolvimento de tubetes e espumas biodegradáveis para substituição de plásticos no cultivo de mudas, além do estudo de microrganismos e micomateriais à base de fungos, capazes de melhorar a retenção de água e estimular o crescimento vegetal.
Caminho promissor frente à crise climática
A adoção de soluções como a “água sólida” reforça a importância da ciência na construção de uma agricultura mais resiliente e sustentável. Em um cenário de eventos climáticos extremos cada vez mais frequentes, tecnologias biodegradáveis e inspiradas na natureza surgem como ferramentas essenciais para garantir produção de alimentos, recuperação de ecossistemas e uso responsável dos recursos hídricos.
Ao unir inovação, sustentabilidade e baixo custo, os hidrogéis representam um avanço concreto na adaptação às mudanças climáticas e no fortalecimento da segurança ambiental e alimentar.
