Valoração da biomassa para aplicações agrícolas: Uso da nanolignina em hidrogéis sustentáveis para liberação controlada de fósforo em solos

• Processo: 24/01872-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Leonardo Fernandes Fraceto
• Beneficiário: Leonardo Fernandes Fraceto
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/14149-0 - Valoração da biomassa para aplicações agrícolas: Uso da nanolignina em hidrogéis sustentáveis para liberação controlada de fósforo em solos, BP.JD
• Assunto(s): Agricultura Biomassa Lignina Nanopartículas Nanobiotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | Biomassa | Lignina | Nanopartículas | Nanobiotecnologia

Resumo

Este projeto de pesquisa concentra-se em melhorar a disponibilidade de fósforo no solo, um nutriente vital para o crescimento das plantas. A escassez de fósforo em solos com chuvas frequentes representa um desafio para a agricultura. Para resolver esta questão, a pesquisa propõe o desenvolvimento de um material nanoe-struturado a partir de fontes renováveis, utilizando nanolignina derivada da lignina Kraft por meio de fracionamento com solventes orgânicos. A produção de nanolignina ocorrerá por meio de um spray-dryer. A caracterização abrangerá análises da distribuição da massa molar (GPC), propriedades térmicas (DSC e TGA), estrutura química (FTIR e RMN) e morfologia (AFM). As frações de lignina servirão como agentes de reticulação na produção de hidrogéis à base de amido de mandioca. As propriedades do hidrogel serão avaliadas, incluindo estrutura química (FTIR), propriedades térmicas (DSC e TGA), capacidade de intumescimento (diferença na massa inicial e final), adsorção/absorção de fósforo (EDS), morfologia (SEM) e controle capacidade de liberação de fósforo (ICP-OES). A aplicação de hidrogéis será testada em solo simulado, ajustando os níveis de umidade para simular solos com alta pluviosidade. O objetivo é contribuir para uma agricultura sustentável, proporcionando uma abordagem inovadora para otimizar a absorção de fósforo pelas plantas e superar os desafios associados à escassez deste nutriente, promovendo assim uma produção agrícola mais eficiente e sustentável. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RODRIGUES, JESSICA S.; DE FREITAS, AMANDA S. M.; VIEIRA, HENRIQUE O. S.; EMIDIO, LIVIA S.; AMARO, STEFANNY F.; AZEVEDO, MARIANA A.; DUARTE, IOLANDA C. S.; BOTARO, VAGNER R.; FRACETO, LEONARDO F.; FERREIRA, MARYSTELA. Designing sustainable soil conditioners: Nanocomposite-based thermoplastic starch for enhanced soil health and crop performance. International Journal of Biological Macromolecules, v. 297, p. 14-pg., 2025-01-14. (17/21004-5, 23/06505-9, 24/14149-0, 14/50869-6, 21/10639-5, 23/00335-4, 24/01872-6)