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Estruturas poliméricas como matrizes hospedeiras para nutrientes de liberação programada: fertilizantes ambientalmente amigáveis

Processo: 19/02535-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química
Pesquisador responsável:Roselena Faez
Beneficiário:Roselena Faez
Instituição-sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
Pesq. associados:Claudinei Fonseca Souza
Assunto(s):Fertilizantes  Fertilizantes de liberação controlada  Polímeros  Biopolímeros  Nanocelulose  Spray drying 

Resumo

O tema principal deste projeto é a preparação, caracterização e aplicação de estruturas poliméricas como matrizes hospedeiras para nutrientes de liberação programada em solo e planta. O projeto engloba três principais metas: 1) Preparação de micropartículas de quitosana/nanocelulose/nutriente (Cs/NC/nutriente) nanocelulose/nutriente (NC/nutriente) e por secagem por atomização; 2) Processamento térmico de compósitos de PHB/amido ou PHB/TPS aditados com micropartículas de NC/nutriente; 3) Preparação de compósitos por pastilhamento (prensagem mecânica) em três camadas utilizando fibras de hemicelulose e celulignina como camadas externas para recobrimento das micropartículas Cs/NC/nutriente ou NC/nutriente. Adicionalmente, estes materiais serão caracterizados térmica, estrutural e morfologicamente e o mecanismo de liberação em água e solo será avaliado em função das estruturas obtidas e relacionadas com o processo de biodegradação, que também será avaliado. A motivação está no uso de matrizes poliméricas sustentáveis (fonte de matéria-prima, processos para fabricação e biodegradação pós-uso) e a sua aplicação no solo com acompanhamento in situ da liberação do nutriente por uma técnica eletromagnética que avalia a movimentação iônica em sistemas particulados, como é o caso do solo. A pesquisa de fertilizantes ambientalmente amigáveis tem crescido nas últimas décadas devido às inúmeras vantagens para a agricultura, tais como o aumento da eficiência do uso de fertilizantes, fornecendo níveis regulares e contínuos para a nutrição das plantas ao longo do tempo sem agredir o solo pós-uso. Os polímeros, Cs, PHB e amido oferecem oportunidades únicas para serem utilizados em formulações de fertilizantes ambientalmente amigáveis e o estudo de métodos de preparação de compósitos com NC para encapsular nutrientes iônicos é inovador na área. O grupo vem trabalhando tanto com Cs quanto com PHB utilizando argilominerais e bagaço de cana-de-açúcar e estudos prévios, demonstram a potencialidade do uso destes materiais para aumentar a eficiência dos fertilizantes. É importante destacar que o uso da técnica da TDR no monitoramento in situ da liberação do nutriente no solo é inovador nesta área de materiais aplicados à agricultura e fornecerá informações de forma rápida e precisa sobre a eficiência do material no solo e planta de curto a longo prazo. Finalmente, a química aplicada à agricultura é um dos aspectos importantes do projeto, principalmente, em função do enfoque multidisciplinar da UFSCar-Araras. Vem de encontro com a consolidação de um núcleo de estudo que agrega diferentes profissionais em uma temática única, o ambiente.O presente projeto tem duração estimada de 24 meses e será desenvolvido por dois docentes da UFSCar. Durante este período pretende-se continuar inovando na área de materiais aplicados à agricultura e ambiente e expandir o grupo de pesquisa já consolidado na área de materiais poliméricos no campus de Araras com a formação regular de recursos humanos (graduação e pós-graduação) neste campo de atuação. (AU)

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