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

• Processo: 19/02535-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2022
• 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
• Município da Instituição Sede: Araras
• Pesquisadores associados: Claudinei Fonseca Souza
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/00908-0 - 40th International Conference of the Polymer Processing Society, AR.EXT
• Assunto(s): Fertilizantes Fertilizantes de liberação controlada Polímeros Biopolímeros Nanocelulose Spray drying
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biopolímeros | Fertilizantes | liberação programada | nanocelulose | Processamento térmico | secagem por aspersão | Polímeros

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)

Publicações científicas

(18)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa