Uma equipe de pesquisa na China desenvolveu com sucesso um nanomaterial à base de carbono derivado de biomassa de resíduos agrícolas que pode melhorar a fotossíntese das plantas e estimular o crescimento das colheitas.
Essa descoberta foi alcançada por cientistas dos Institutos de Tecnologia Avançada de Shenzhen, parte da Academia Chinesa de Ciências, juntamente com pesquisadores da Universidade Jiao Tong de Xangai. Suas descobertas foram publicadas na revista Communications Materials.
O novo material, conhecido como pontos quânticos de carbono, utiliza resíduos orgânicos como palha, folhas e ervas daninhas como base para sua síntese. De acordo com o estudo, esses pontos quânticos têm a capacidade de converter luz ultravioleta — que normalmente não é absorvida pelas plantas — e luz verde, que é absorvida com baixa eficiência, em luz vermelha. Essa transformação permite uma absorção de luz mais eficiente pelas plantas, melhorando significativamente a eficácia da fotossíntese. A pesquisa explica que os pontos quânticos de carbono conseguem isso excitando elétrons dos fótons absorvidos, fornecendo, assim, elétrons adicionais à cadeia de transporte de elétrons fotossintética.
Em ambientes experimentais, os pesquisadores incorporaram o nanomaterial ao meio de cultura líquido de cianobactérias e também o aplicaram diretamente nas plantas. Os resultados indicaram um aumento promissor nas taxas de crescimento e fixação de CO2: as cianobactérias produtoras de glicerol apresentaram um aumento de 2.4 vezes na taxa de fixação de CO2, acompanhado por um aumento de 2.2 vezes na produção de glicerol. Enquanto isso, a biomassa da planta modelo Arabidopsis foi aumentada em 1.8 vez.
O estudo descreve outras vantagens deste material, destacando seu baixo custo de produção e alta biocompatibilidade, o que sugere que ele pode desempenhar um papel vital em práticas agrícolas futuras, bem como em processos de biofabricação movidos a energia solar. Experimentos iniciais também indicaram sua eficácia em promover o crescimento de diversas plantas, incluindo lentilha-d'água, amendoim, milho e soja.
No futuro, a equipe de pesquisa expressou a intenção de conduzir mais experimentos de campo para validar o potencial dos pontos quânticos de carbono em cenários agrícolas reais. Esse desenvolvimento pode oferecer uma direção promissora para aumentar a produtividade das culturas e, ao mesmo tempo, abordar alguns dos desafios associados à sustentabilidade agrícola.
