HIDROGÉIS SUPERABSORVENTES NATURAIS: UMA ALTERNATIVA EFICIENTE PARA SUA LAVOURA PRODUZIR MAIS GASTANDO MENOS

Hidrogéis superabsorventes, também chamados de hidroretentores, são polímeros tridimensionais capazes de absorver grandes quantidades de água e minerais, sem sofrer dissolução em suas cadeias. Suas aplicações voltadas à agricultura ainda não estão muito difundidas na sociedade, mas representam uma excelente alternativa, uma vez que desempenham função de condicionantes de solo e no controle de erosões, bem como no carreamento de nutrientes e pesticidas, otimizando a disponibilidade de água, reduzindo as perdas de nutrientes (por percolação e lixiação), auxiliando na aeração e drenagem do solo. Esses efeitos favorecem os processos energéticos das plantas, beneficiando o desenvolvimento do sistema radicular e das partes aéreas dos vegetais. Os hidrogéis podem ser produzidos por diversas vias de obtenção, utilizando matérias primas sintéticas ou naturais. Os hidrogéis naturais possuem as vantagens de serem biocompatíveis, biodegradáveis e atóxicos. Além disso, deve-se destacar que suas matérias-primas são facilmente disponíveis e em abundância no ambiente (turfa, fibra de coco, serragem, chorume, lodo de esgoto, e outras biomassas). Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram o hidrogel purificado reticulado de biomassa do fruto do gênero Magonia pubescens (popularmente conhecido como Tingui), seu processo de obtenção e seu uso como condicionador de solos. Espécie nativa do Cerrado, o Tingui (Magonia pubescens) ainda é conhecido como cuité, mata-peixe, pau-de-tingui, timbó, timbó-do-cerrado, timpopeba, tingui-açu, tingui-capeta e tingui-de-cola. Com a biomassa oriunda do envoltório da semente do seu fruto é possível a preparação de um hidrogel mais econômico, com taxa de absorção capaz de absorver 80 vezes sua massa, melhoria na biodegrabilidade, sem a formação de produtos tóxicos. Foi com o intuito de aliar as propriedades do Tingui com as características dos hidrogéis superabsorventes que pesquisadores da UnB desenvolveram a presente tecnologia: um hidrogel purificado obtido por meio de tratamento químico oxidativo, a partir de biomassa do envoltório da semente do fruto de Magonia pubescens, o qual possui elevada capacidade de absorção e retenção de água, assim como elevada absorção de nutrientes minerais com alto grau de intumescimento. Tais características conferem a este material um potencial para sua utilização na agricultura, melhorando a capacidade de retenção de água, liberação de nutrientes e veículo para adição de defensivos ou inoculantes ao solo.

VANTAGENS

• Custo-Benefício: Produto de baixo custo, fácil obtenção e biocompatível;
• Eficiência: Elevada capacidade de absorção, retenção de água e fluidos biológicos, auxiliando na liberação controlada de nutrientes;
• Economia: Proporciona economia de água e preservação do solo.

Agenda 2030 da ONU:

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ALTERNATIVA BIOLÓGICA PARA MELHORAMENTO DE SOLO

A biomineralização é um processo comum na natureza mediante o qual os organismos vivos formam precipitados minerais (cristalinos ou amorfos) e ocorre por reações químicas entre íons específicos ou compostos, como resultado das atividades metabólicas de um organismo em certas condições ambientais. A “Carbonatogênese” é um bom exemplo de biomineralização, na qual se produz a precipitação de carbonatos. Entre estes, encontram-se os precipitados de carbonato de cálcio (CaCO3). A função principal da bactéria no processo de carbonatogênese no meio tem sido associada a sua habilidade em criar ambientes alcalinos (alto pH e incremento da concentração e dissolução do carbono inorgânico (DIC)) por meio de várias atividades fisiológicas. Os processos biotecnológicos desenvolvidos até o momento se situam no campo da melhoria das propriedades e/ou comportamento do material por meio da incorporação de bactérias e nutrientes. O grande impedimento encontrado nos métodos ou processos para melhoria de solos por meio de biotecnologia estão no âmbito do risco ambiental oriundo da adição de microrganismos estranhos ao meio. Sob essa perspectiva, os pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um processo que é considerado ambientalmente limpo, tendo em vista que são utilizadas bactérias já presentes no próprio solo, não surgindo, portanto, riscos ambientais. A presente invenção se refere a um processo de tratamento de qualquer tipo de solo, principalmente solo tropical, visando à melhoria do comportamento mecânico e/ou hidráulico de solos alvos de construções civis em geral. Tal processo envolve a adição de nutriente adequadamente definido, que induz a biomineralização ou precipitação de minerais que atuam como cimento, principalmente carbonato de cálcio, pelas bactérias nativas existentes no solo. Um exemplo de nutriente utilizado para esta finalidade compreende extrato de levedura, glicose e acetato de cálcio e água. A melhoria das características estruturais do solo é verificada após um período mínimo de quinze dias de cura por meio de ensaios compatíveis com sua aplicação, tais como resistência ao cisalhamento, adensamento, permeabilidade, erodibilidade etc. Esta invenção também se refere ao uso de nutriente adequadamente definido aplicado ao bioestímulo de reações de carbonatogênese processadas pelas bactérias presentes no solo, descritas nos processos de biomineralização.

VANTAGENS

• Eficiência: Melhoria das características estruturais do solo em um curto período de tempo.
• Sustentabilidade: Processo que considerado ambientalmente limpo.

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TRANSFORMANDO ESGOTO EM DINHEIRO: USO DE LODO DE ESGOTO COMO FERTILIZANTE

Considerado como uns dos principais problemas em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), o Lodo de Esgoto (LE) no Brasil ainda é um grande desafio para os projetistas e operadores dos sistemas, uma vez que sua gestão envolve estudos e decisões relativos ao grau de desidratação, condicionamento e estabilização, formas de transporte, impactos ambientais e aspectos econômicos.

Por isso, nos últimos anos muitas pesquisas investigam soluções de descarte e reaproveitamento do LE, como incineração, aterro sanitário, uso na construção civil, em atividades agrossilvipastoris, na recuperação de áreas degradadas, reúso industrial, entre outros.

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram uma composição granulada organomineral de biochar de lodo de esgoto enriquecido com potássio e seu uso como fertilizante.

FERTILIZANTE CONTENDO BIOCHAR DE LODO DE ESGOTO ENRIQUECIDO COM POTÁSSIO

Uma das formas de reaproveitamento do LE mais utilizadas atualmente é na agricultura, principalmente como biofertilizante, substituindo os fertilizantes industriais, pois os altos teores de matéria orgânica (além dos macro e micronutrientes existentes na sua composição) o tornam potencial alternativa para o desenvolvimento das plantas e aumento de produtividade, trazendo retorno econômico e ambiental.

O biochar, um produto resultante da pirólise (tratamento térmico) do LE, representa uma interessante alternativa sustentável para utilização em cultivos agrícolas, por possui características condicionadora de solos, além de fertilizante e adsorvente, possibilitando um maior desenvolvimento e produtividade das culturas, além da melhoria das propriedades do solo.

Nesse cenário, a presente invenção refere-se a um fertilizante organomineral, denominado Biochar-K, que é obtido pela granulação do biochar de lodo de esgoto junto com o cloreto de potássio. Tal fertilizante apresenta liberação do potássio de forma sincronizada e menos sujeita a perdas por lixiviação, gerando redução de custos de produção. Além disso, a presente tecnologia apresenta boas características nutricionais, contendo concentração de potássio 52,2 vezes maior do que a concentração presente no biochar de lodo de esgoto comum (também resultando em redução de gastos na produção).

VANTAGENS

• Biofertilizante sustentável de composição 52,2 vezes mais concentrada em potássio;
• Menos perda de potássio por lixiviação;
• Reciclagem energética;
• Adubação uniforme e eficaz;
• Economia na produção e aumento de produtividade.

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