La región mediterránea enfrenta una significativa escasez de agua, un desafío intensificado por el cambio climático, que impacta tanto la productividad agrícola como la calidad del agua. Los altos niveles de sodio en el agua de riego comprometen la estructura del suelo, lo que lleva a una reducción de los rendimientos de los cultivos y a una presión económica. Este estudio investiga el uso de adsorbentes sostenibles derivados de residuos agrícolas (cáscara de almendra, cáscara de huevo y pumita) para la eliminación de sodio del agua de riego. Estos materiales, ampliamente disponibles en el Mediterráneo, apoyan los principios de economía circular al reutilizar residuos biológicos para abordar los desafíos agrícolas. Se realizaron experimentos de adsorción utilizando agua de riego real, capturando la complejidad de sus propiedades fisicoquímicas para evaluar la efectividad de estos biosorbentes en condiciones prácticas. Se aplicó un Diseño Central Compuesto Rotacional (CCRD) para optimizar los parámetros de adsorción, centrándose en la concentración del adsorbente, la agitación y el tiempo de contacto. Los estudios cinéticos indicaron que la adsorción de sodio se adhirió a un modelo de pseudo-segunda orden, sugiriendo un proceso controlado químicamente. El análisis de isoterma, con un fuerte ajuste al modelo de Jovanovic, confirmó un mecanismo de adsorción predominantemente monomolecular en todos los adsorbentes, mientras que el modelo de Freundlich destacó la heterogeneidad de los sitios. La microscopía y la espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (EDX) revelaron modificaciones estructurales en los adsorbentes antes y después del tratamiento. La estructura interna porosa de la cáscara de almendra mostró una retención significativa de sodio, mientras que la superficie calcificada de la cáscara de huevo mostró una alta eficiencia de adsorción inicial pero una rápida saturación de sitios. La pumita, conocida por su extensa porosidad, mantuvo la capacidad de adsorción incluso con depósitos superficiales formados durante el tratamiento. Esta investigación demuestra el potencial de los adsorbentes derivados de residuos biológicos para la eliminación eficiente de sodio de sistemas acuosos complejos, ofreciendo una solución viable para la agricultura sostenible y una mejor gestión del suelo y del agua en las regiones mediterráneas.