Dispositivos biodegradáveis como carreadores de nutrientes em uma agricultura sustentável - DisAgroNutriS

• Processo: 24/08036-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Roselena Faez
• Beneficiário: Roselena Faez
• Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Claudinei Fonseca Souza ; Renato Nallin Montagnolli
• Assunto(s): Biodegradação Caracterização estrutural Impressão tridimensional Polissacarídeos Processamento térmico Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biodegradação | caracterização estrutural | cinética de liberação de íons | impressão 3D | morfológica e térmica | polissacarídeos | Processamento térmico | Materiais poliméricos

Resumo

A gestão inadequada dos insumos agrícolas, aliada à crescente demanda por fertilização do solo tem gerado significativos impactos ambientais. Este projeto propõe soluções para otimizar o uso de fertilizantes minimizando resíduos e contribuindo para o cumprimento dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). O foco principal é o desenvolvimento de filmes, pellets e filamentos biopoliméricos precursores de dispositivos de propagação vegetal de mudas de plantas, utilizando uma combinação de polímeros como (nano) celulose, lignina, carragena, alginato, amido, PVA e PHB enriquecidos com micro e macronutrientes e a sua aplicação no solo e plantas. Os filmes serão obtidos pela técnica de casting, enquanto os pellets e filamentos serão obtidos por processamento térmico em uma câmara de mistura e extrusora, para uso direto como fertilizantes de eficiência melhorada (FEM) ou para prospecção para manufatura aditiva (impressão 3D) para confecção dos vasos biodegradáveis. Serão realizadas avaliações das propriedades estruturais, térmicas, mecânicas e morfológicas bem como a capacidade de intumescimento e liberação de nutrientes. Durante o desenvolvimento do material, serão investigadas as relações entre parâmetros de processamento, como formação das micropartículas por secagem por atomização (spray drying), e o desempenho de biopolímeros processados em reômetro de torque e extrusora. Adicionalmente, serão estabelecidas as condições para produção de filmes via casting, com foco na qualidade final e nas propriedades de liberação de nutrientes. Outro aspecto central é compreender a interação entre estrutura dos sistemas biopoliméricos e suas propriedades incluindo biodegradação e eficiência da liberação no solo. O objetivo final é desenvolver sistemas avançados para fertilização sustentável e dispositivos nutricionais de alto desempenho contribuindo para uma agricultura mais eficiente e sustentável, além de promover a formação de recursos humanos qualificados. (AU)