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Biocompósitos ferti-liberadores à base de quitosana e celulose obtidos pela técnica spray drying

Processo: 17/03980-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química
Pesquisador responsável:Roselena Faez
Beneficiário:Lucas Luiz Messa
Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/08057-8 - Biocompósitos ferti-liberadores à base de quitosana e celulose obtidos pela técnica spray drying, BE.EP.DD
Assunto(s):Polímeros (materiais)   Quitosana   Celulose   Macronutrientes   Micronutrientes   Agricultura   Sustentabilidade   Spray drying
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Agricultura | Liberação Controlada | Nutrientes | Polímeros | Sustentabilidade | Materiais Poliméricos

Resumo

O uso de materiais de liberação controlada de macro e micronutrientes é uma eficiente ferramenta que contribui para a sustentabilidade das práticas agrícolas. O aumento da eficiência do uso de fertilizantes, a redução da toxicidade no solo e a diminuição dos efeitos negativos associados à sobredosagem são alguns dos benefícios proporcionados por esses materiais. No entanto, a eficiência de liberação do material em solo e sua degradabilidade ainda requer estudos. A motivação principal deste projeto está na preparação de um biocompósito polimérico a partir de materiais naturais (quitosana e celulose) aditado com macronutrientes e a sua aplicação no solo. As micropartículas de quitosana-celulose serão preparadas usando a técnica de secagem por aspersão spray drying. As propriedades estruturais, térmicas e morfológicas bem como a capacidade de intumescimento e liberação de nutrientes serão avaliadas. A liberação no solo será avaliada com a técnica TDR que mede o movimento de íons em sistemas particulares, como é o caso do solo. As especificações operacionais do spray dryer serão determinadas em função da qualidade do produto final e das propriedades de liberação de nutrientes. Adicionalmente, objetiva-se entender a relação estrutura-propriedades de sistemas biopoliméricos compósitos. É importante destacar que o uso da técnica 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 o perfil de liberação do material no solo. Pretende-se ao final do projeto obter sistemas que possam ter aplicações na liberação controlada de agro-nutrientes e no desenvolvimento de produtos nutricionais para uma Agricultura de alto rendimento. (AU)

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Grupo usa celulose para retardar a liberação de fertilizantes no solo e criar vasos autofertilizantes 
Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
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Publicações científicas (4)
(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)
MESSA, LUCAS LUIZ; FAEZ, ROSELENA. Spray-dried chitosan/nanocellulose microparticles: synergistic effects for the sustained release of NPK fertilizer. Cellulose, v. 27, n. 17, p. 10077-10093, . (17/03980-7, 19/02535-5)
MESSA, LUCAS LUIZ; HSIEH, YOU-LO; FAEZ, ROSELENA. Sugarcane bagasse derived phosphorylated cellulose as substrates for potassium release induced by phosphates surface and drying methods. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 187, p. 10-pg., . (19/02535-5, 17/03980-7, 19/08057-8)
MESSA, LUCAS LUIZ; CONTIERI, GABRIELA APARECIDA; FAEZ, ROSELENA. Sugarcane Bagasse Fibers Derivatives and Their Application in Chitosan-Based Composite Films for NPK Fertilizer Release. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. N/A, p. 11-pg., . (19/02535-5, 19/08057-8, 17/03980-7)
CHIAREGATO, CAMILA GRUBER; FRANCA, DEBORA; MESSA, LUCAS LUIZ; PEREIRA, TAMIRES DOS SANTOS; FAEZ, ROSELENA. review of advances over 20 years on polysaccharide-based polymers applied as enhanced efficiency fertilizer. Carbohydrate Polymers, v. 279, . (14/06566-9, 19/02793-4, 18/03235-2, 17/24595-4, 19/02535-5, 17/03980-7)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MESSA, Lucas Luiz. Desenvolvimento de fertilizantes de eficiência aprimorada: uso de biopolímeros como matrizes para liberação de nutrientes. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT) Pirassununga.

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

MÉTODO DE PREPARAÇÃO DE FILMES BASEADOS EM FIBRAS DE CELULOSE DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA APLICAÇÕES EM LIBERAÇÃO PROLONGADA DE NUTRIENTES E COMO MATERIAL DE EMBALAGEM, NUTRIÇÃO E PRODUÇÃO DE MUDAS DE PLANTAS BR1020210244593 - Fundação Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) ; Universidade de São Paulo (USP) . ROSELENA FAEZ (UFSCar) e LUCAS LUIZ MESSA (USP). - 12 de março de 2021