Kiara Nirghin ha creato un materiale speciale usando bucce d’arancia e olio di avocado che trattiene l’acqua nel sottosuolo dei campi. Ha vinto i 50 mila dollari del premio di Google dedicato ai giovani scienziati da tutto il mondo
Kiara Nirghin ha 16 anni e vive in Sud Africa, pur essendo di origini indiane. Kiara ha inventato un modo per contrastare la siccità trattenendo l’acqua nel sottosuolo attraverso un materiale composto da bucce d’arancia e avocado. Il suo progetto le ha fatto vincere l’edizione 2016 della Google Science Faire, il concorso che ogni anno premia con 50 mila dollari i progetti più innovativi e impattanti creati da giovani scienziati in tutto il mondo. Il progetto di Kiara nasce dal profondo bisogno di acqua della terra dove vive: il Sud Africa sta affrontando la peggior siccità degli ultimi 20 anni e la soluzione proposta dalla giovane scienziata potrebbe aumentare la quantità di acqua disponibile sul lungo termine. Il suo materiale innovativo fatto con scarti di arance può contenere centinaia di volte il proprio peso in acqua mentre è immagazzinato nel sottosuolo: una soluzione molto più economica e sostenibile rispetto a materiali simili prodotti con sostanze chimiche.
Scienza e cucina
Kiara vive e studia a Johannesburg, dove frequenta la St Martin’s High School: “A scuola amo più di tutto la fisica e la chimica – ha detto – per la quale ho un amore da quando ero piccola. Ho un ricordo molto chiaro di me, a 7 anni, che sperimento con l’aceto e la soda usando piccole coppette di plastica”. La chimica, però, non è il solo amore di Kiara, che è anche un’appassionata di cucina: “La cucina e la chimica sono legatissime. Sono una grande appassionata di cucina molecolare e delle applicazioni dei principi scientifici nella creazione di nuovi piatti”. Queste due passioni l’hanno spinta a pensare a un modo per aiutare il suo Paese a risolvere un grosso problema: la siccità.
Un metodo per ridurre la siccità
Quest’anno il Sud Africa ha avuto il tasso di piogge più basso dal 1904. Una soluzione a questo problema sono i SAPs, acronimo che sta per Superabsorbent Polymers (SAPs), ovvero polimeri super assorbenti: materiali che possono assorbire e trattenere un peso di acqua corrispondente a circa 300 volte il loro stesso peso. I SAP funzionano con la polimerizzazione reticolata: il prodotto che ne esce è un gel che agisce come un serbatoio dell’acqua nel sottosuolo. Finora l’uso dei SAP si è dimostrato un metodo valido per migliorare le colture e la crescita delle piante. Tuttavia questi materiali non sono biodegradabili, sono costosi e pieni di acidi acrilici e altre sostanze chimiche, quindi non sono sostenibili sia da un punto di vista ambientale sia da quello economico: non sono alla portata dei contadini più poveri. L’obiettivo di Kiara era dunque creare un SAP low-cost, biodegradaile, e reticolato organicamente.
Bucce d’arancia e olio d’avocado
La ragazza ha svolto parecchie ricerche sul tema, scoprendo che molti agrumi possono agire come polimeri naturali. La buccia d’arancia contiene oltre il 64% di polisaccaride che lo rende particolarmente adatto per un polimero biodegradabile. Per sostituire le sostanze chimiche usate per reticolare il polimero, Kiara ha usato un sistema che coinvolge i raggi del sole e olio di avocado. “La polimerizzazione in emulsione – spiega la giovane scienziata – è stata condotta usando l’olio naturale prodotto dalle bucce di avocado in aggiunta alle bucce di arancia bollite. Il prodotto deve essere poi lasciato al sole, per sfruttare la fotopolimerizzazione”. Il materiale così ottenuto dovrebbe essere in grado di trattenere grandi quantitativi d’acqua e combattere gli effetti della siccità nelle colture conservando l’umidità del suolo, e allo stesso tempo riciclando i prodotti di scarto dell’industria dell’estrazione dei succhi.
Se il SAP commerciale viene venduto a 2-3 mila dollari per tonnellata, il composto ottenuto dalla buccia d’arancia potrebbe essere venduto per 20 o 30 dollari.
Ad aver ispirato Kiara è stata la figura di M.S Swaminathan, un genetista indiano conosciuto come il “padre della green revolution” in India, ovvero il programma per una agricoltura sostenibile e più inclusiva verso i contadini poveri. “Per me è stato sempre d’ispirazione, perché credo profondamente nel movimento della green revolution, non solo in India ma in tutto il mondo. Spero di diventare un giorno una specialista dell’agricoltura e anche un’esperta di gastronomia molecolare”.
Kiara ha vinto una borsa di studio di 50 mila dollari: “Vincere la Google Science Fair è un premio enorme, che mi permette di continuare i miei studi nelle scienze e di sviluppare le applicazioni del mio progetto. Inoltre è un modo per far conoscere i problemi che il Sud Africa deve affrontare in termini di sicurezza alimentare e sviluppo agricolo”.
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