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Substâncias húmicas de carvão hidrotérmico e de solos Terras Pretas de Índio da Amazônia: Interações com macro e micronutrientes

Processo: 17/26718-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de abril de 2018 - 31 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Altair Benedito Moreira
Beneficiário:Altair Benedito Moreira
Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Substâncias húmicas  Química ambiental  Carvão hidrotérmico 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Carvão Hidrotérmico | Complexação de metais | substâncias húmicas | Química Ambiental

Resumo

As substâncias húmicas (SH) são macromoléculas complexas resultantes da degradação química e biológica de resíduos vegetais e animais. Elas são amplamente distribuídas em solos, águas naturais e sedimentos. As Terras Pretas de Índio (TPI) da Amazônia são solos tipicamente conhecidos por possuírem alta fertilidade, o que tem sido atribuído ao elevado teor de matéria orgânica humificada, recalcitrante e a riqueza de nutrientes. Estudos têm demonstrado que a carbonização hidrotérmica (CHT) de biomassa produz um material rico em carbono, denominado carvão hidrotérmico. O processo emprega temperaturas brandas de no máximo 300°C, biomassa úmida e pressões autogeradas. As características morfológicas, estruturais e químicas do material sugerem que o mesmo possa ter semelhanças com algumas frações das TPI, como as substâncias húmicas. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade complexante das substâncias húmicas, bem como das constantes de troca com nutrientes pelas SH extraídas do carvão hidrotérmico em comparação com as substâncias húmicas estraídas da TPI. Neste trabalho a CHT será conduzida utilizando os subprodutos do setor sucroenergético, o bagaço de cana-de-açúcar e a vinhaça. A CHT será realizada a 232°C empregando uma mistura de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça com adição de porcentagens de ácido sulfúrico 1 e 4% . As substâncias húmicas serão extraídas do carbono hidrotérmico seguindo recomendação da Sociedade Internacional de Substâncias Húmicas. Será determinada a concentração de metal total Co, Mg, Ca, Al, Fe, Mn, Cu, Zn e Ni nas SH do carvão hidrotérmico e da TPI, empregando um Espectrofotômetro de Absorção Atômica com Atomização por Chama. A capacidade complexante entre as SH e os metais e as constantes de troca com os metais Co, Cu e Fe será feito empregando um sistema de ultrafiltração com Fluxo Tangencial. Pretende-se com este trabalho avaliar o potencial de emprego do carvão hidrotérmico produzidos a partir de resíduos sucroenergético para fins agrícolas baseado na avaliação das semelhanças entre a capacidade complexante das SH extraídas do carvão hidrotérmico com as substâncias húmicas extraídas da TPI, bem como sua liberação de macro e micronutrientes, as quais são importantes para o crescimento das plantas. (AU)

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Publicações científicas (14)
(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)
LARANJA, MARCIO JUSTI; JULIO DA SILVA, RENATA CRISTINA; BISINOTI, MARCIA CRISTINA; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; BOSCOLO, MAURICIO; FERREIRA, ODAIR PASTOR; MELO, CAMILA DE ALMEIDA. Factorial design of experiments for extraction and screening analysis of organic compounds in hydrochar and its process water of sugar cane bagasse and vinasse. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, v. 12, n. 1, SI, p. 81-90, . (17/13230-5, 17/26718-6, 11/00574-1, 05/51242-8, 15/22954-1, 18/15733-7, 14/22400-3, 12/23066-4, 13/21776-7)
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FREGOLENTE, LAIS G.; DOS SANTOS, JOAO VITOR; VINCI, GIOVANNI; PICCOLO, ALESSANDRO; MOREIRA, ALTAIR B.; FERREIRA, ODAIR P.; BISINOTI, MARCIA C.; SPACCINI, RICCARDO. Insights on Molecular Characteristics of Hydrochars by C-13-NMR and Off-Line TMAH-GC/MS and Assessment of Their Potential Use as Plant Growth Promoters. Molecules, v. 26, n. 4, . (15/22954-1, 18/15733-7, 17/26718-6)
DOS SANTOS, JOAO VITOR; FREGOLENTE, LAIS GOMES; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; FERREIRA, ODAIR PASTOR; MOUNIER, STEPHANE; VIGUIER, BRUNO; HAJJOUL, HOUSSAM; BISINOTI, MARCIA CRISTINA. Humic-like acids from hydrochars: Study of the metal complexation properties compared with humic acids from anthropogenic soils using PARAFAC and time-resolved fluorescence. Science of The Total Environment, v. 722, . (17/13230-5, 18/09914-9, 17/26718-6, 15/22954-1, 17/05408-9, 18/15733-7)
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DOS SANTOS, JOAO VITOR; FREGOLENTE, LAIS GOMES; LARANJA, MARCIO JUSTI; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; FERREIRA, ODAIR PASTOR; BISINOTI, MARCIA CRISTINA. Hydrothermal carbonization of sugarcane industry by-products and process water reuse: structural, morphological, and fuel properties of hydrochars. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, v. 12, n. 1, SI, p. 153-161, . (15/22954-1, 17/26718-6, 18/09914-9, 17/13230-5, 18/15733-7, 17/05408-9)
ARIANE MAZIERO SANTANA; MÁRCIA CRISTINA BISINOTI; CAMILA ALMEIDA MELO; ODAIR PASTOR FERREIRA; ALTAIR BENEDITO MOREIRA. DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES E CARBONO ORGÂNICO EM SOLOS CONTENDO CARVÃO HIDROTÉRMICO LAVADO E NÃO LAVADO E COMPARAÇÃO COM SOLOS ANTROPOGÊNICOS. Química Nova, v. 42, n. 3, p. 262-272, . (14/22400-3, 13/21776-7, 15/22954-1, 17/26718-6)
MOURA, BERNARDO R.; SANTOS, VINICIUS S.; METZKER, GUSTAVO; FERREIRA, ODAIR P.; BISINOTI, MARCIA C.; BOSCOLO, MAURICIO; MOREIRA, ALTAIR B.. Oxidation of hydrochar produced from byproducts of the sugarcane industry for the production of humic-like substances: Characterization and interaction study with Cu(II). Chemosphere, v. 324, p. 8-pg., . (18/05673-7, 17/26718-6, 19/18831-2, 18/15733-7, 19/17918-7, 10/09998-6)
DOS SANTOS, JOAO VITOR; FREGOLENTE, LAIS GOMES; MOUNIER, STEPHANE; HAJJOUL, HOUSSAM; FERREIRA, ODAIR PASTOR; MOREIRA, ALTAIR BENEDITO; BISINOTI, MARCIA CRISTINA. Fulvic acids from Amazonian anthropogenic soils: Insight into the molecular composition and copper binding properties using fluorescence techniques. ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY, v. 205, . (18/15733-7, 17/13230-5, 18/09914-9, 17/26718-6, 17/05408-9, 15/22954-1)
SANTOS, VINICIUS S.; MOURA, BERNARDO R.; CONSTANTINO, ISABELA C.; METZKER, GUSTAVO; BOSCOLO, MAURICIO; CORNELIO, MARINONIO L.; FERREIRA, ODAIR P.; MOUNIER, JEAN L. S.; HAJJOUL, HOUSSAM; BISINOTI, MARCIA C.; et al. helating properties of humic-like substances obtained from process water of hydrothermal carbonizatio. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY & INNOVATION, v. 23, . (18/05673-7, 17/26718-6)
DA SILVA, LEILA SOARES; CONSTANTINO, ISABELA CARREIRA; BENTO, LUCAS RAIMUNDO; TADINI, AMANDA MARIA; BISINOTI, MARCIA CRISTINA; BOSCOLO, MAURICIO; FERREIRA, ODAIR PASTOR; MOUNIER, STEPHANE; PICCOLO, ALESSANDRO; SPACCINI, RICCARDO; et al. Humic extracts from hydrochar and Amazonian Anthrosol: Molecular features and metal binding properties using EEM-PARAFAC and 2D FTIR correlation analyses. Chemosphere, v. 256, . (15/22954-1, 17/26718-6, 17/05575-2)
FREGOLENTE, LAIS G.; DE CASTRO, ANTONIO J. R.; MOREIRA, ALTAIR B.; FERREIRA, ODAIR P.; BISINOTI, MARCIA. New Proposal for Sugarcane Vinasse Treatment by Hydrothermal Carbonization: An Evaluation of Solid and Liquid Products. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 1, p. 40-50, . (18/15733-7, 14/22400-3, 17/26718-6)
LARANJA, MARCIO J.; JUNIOR, FRANCISCO H. S.; NOGUEIRA, GABRIELA A.; VIEIRA, LAIS H. S.; OLIVEIRA, NAIARA C.; SOARES, JOAO M.; CORDEIRO, CARLOS H. N.; OTUBO, LARISSA; MOREIRA, ALTAIR B.; FERREIRA, ODAIR P.; et al. Valorisation of sugar cane bagasse using hydrothermal carbonisation in the preparation of magnetic carbon nanocomposite in a single-step synthesis applied to chromium adsorption. JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. N/A, p. 15-pg., . (18/15733-7, 15/22954-1, 17/26718-6, 17/13230-5, 21/09126-3, 13/21776-7, 14/22400-3, 05/51242-8, 12/23066-4, 11/00574-1, 14/10368-8)

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