Pesquisa de mestrado da UFPR utiliza nanofibras de celulose para produzir fertilizante de liberação controlada
Mailson desenvolveu a pesquisa em parceria com a Embrapa. Imagem: Mailson de Matos.
Um aluno do mestrado em Engenharia de Materiais da UFPR, Mailson de Matos, desenvolveu pesquisa sobre o uso de nanofibras de celulose e nanopartículas de sílica biogênica para produzir fertilizantes de liberação controlada. Concluído no início do ano passado, depois de dois anos de pesquisas, o trabalho foi desenvolvido nos laboratórios da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), em Colombo, sob a orientação do professor Washington Luiz Esteves Magalhães.
O uso do fertilizantes à base de nanofibras traz várias vantagens em relação aos convencionais. Uma delas é que, como a liberação do produto é lenta, é necessário aplicá-lo uma única vez. Isto garante seu melhor aproveitamento pela planta e reduz a mão de obra necessária para a tarefa.
Além disso, como a liberação do fertilizante não ocorre de uma única vez, o nitrogênio nele contido corre um menor risco de ser perdido por causa das chuvas. Na prática, isso se traduz em economia de despesas. Segundo os pesquisadores, as perdas de nitrogênio variam de acordo com a forma de aplicação do fertilizante e variam de 30% a 80%. “Assim, o desenvolvimento de fertilizantes de liberação lenta é uma das soluções possíveis para reduzir o impacto ambiental causado pelo lançamento descontrolado de compostos nitrogenados”, afirma Matos.
Teste bem sucedido
O produto foi testado com sucesso em escala de laboratório, mas não no campo. Por isso, Mailson de Matos e a Embrapa procuram um parceiro privado da indústria química de fertilizantes para viabilizar os testes de campo e dar destinação comercial ao produto. Os responsáveis pela pesquisa esperam que o produto possa ser colocado no mercado brasileiro já em 2019.
“Ainda será preciso realizar a liberação do nutriente em solo, avaliar se existe correlação entre a liberação do nitrogênio e as necessidades nutricionais das principais culturas vegetais e a interferência da substituição de parte do alginato de sódio por nanofibrilas de celulose”, explica Magalhães.
Depois do carbono, hidrogênio e oxigênio, o nitrogênio é o elemento mais demandado pelos vegetais. “Esse nutriente atua como importante componente de aminoácidos, proteínas, enzimas, clorofila, entre outras partes da estrutura das plantas. Quando deficiente, as plantas desenvolvem folhas amarelas ou pálidas e seu crescimento é atrofiado”, completa o professor.
O produto
A principal inovação do produto é o uso de uma matriz polimérica composta por matérias de fontes verdes e renováveis. O trabalho da Embrapa com a UFPR utiliza polpa da celulose de pinus para produzir nanofibrilas (fibras em escalas nanométricas), que revestem os fertilizantes. Também compõem o revestimento alginato de sódio e nanopartículas de sílica biogênicas, produzidas a partir da planta conhecida como “cavalinha” (Equisetum arvense).
Segundo a Embrapa, os fertilizantes desenvolvidos em laboratório atingiram os requisitos de liberação lenta exigidos pela norma europeia para adubos (DIN 13266). Os primeiros estudos revelaram que a adição de nanofibrilas de celulose na solução precursora faz com que os grânulos de fertilizante não grudem uns aos outros durante o processo de secagem e que não aumentem a taxa de liberação de nitrogênio. Outra conclusão é que o aumento da quantidade de sílica no grânulo acelera a liberação de nutrientes, mas uma pequena quantidade desse material faz com que a liberação dos nutrientes ocorra de maneira controlada.
