Uso de biopolímeros biodegradáveis e nanocelulose para aplicação em liberação de fertilizantes programáveis

• Processo: 17/24595-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2018
• Vigência (Término): 31 de março de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Roselena Faez
• Beneficiário: Débora França
• Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/20585-7 - Uso de biopolímeros biodegradáveis e nanocelulose para aplicação em liberação de fertilizantes programáveis, BE.EP.DR
• Assunto(s): Polímeros (materiais) Biopolímeros Fertilizantes Celulose Spray drying Reflectometria no domínio do tempo (TDR)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biopolymer | Cellulose | controlled release | fertilizer | Spray dryer | Thermoplastic | Materiais Poliméricos

Resumo

A pesquisa sobre Fertilizantes de Liberação Controlada (CRF - Controlled Release Fertilizer) vem crescendo nas últimas décadas devido às inúmeras vantagens para a Agricultura, como o aumento da eficiência do uso de fertilizantes, proporcionando um nível regular e contínuo para a nutrição das plantas ao longo do tempo. No entanto, o uso de polímeros não biodegradáveis como matriz para recobrir e encapsular os CRFs tem sido debatido por causa do resíduo gerado. O uso de biopolímeros biodegradáveis como matriz nestes materiais apresenta grande importância na solução deste problema. O presente projeto tem como objetivo a preparação e caracterização de CRFs com polímeros de origem natural e biodegradáveis no ambiente em que serão utilizados. O material será preparado em duas etapas. Primeiro, o fertilizante será encapsulado pela celulose/nanocelulose e nanocelulose modificada (celulose-fertilizante, CF) usando a técnica de secagem por pulverização (spray drying). Em seguida, o CF será inserido em uma matriz polimérica de amido termoplástico (TPS) e/ou poli (3-hidroxibutirato) (PHB) por processo térmico (em reômetro Haake) para retardar a liberação do nutriente. O material obtido será caracterizado morfológica, estrutural, mecânica e térmicamente. O perfil de liberação de nutrientes será avaliado em água e solo. O perfil de biodegradação das matrizes poliméricas também será estudado. O monitoramento in situ de liberação de nutrientes será feito pela técnica de reflectometria do domínio do tempo (TDR), que avalia o movimento iônico em sistemas particulados, como o solo. Como resultado, deve ser obtido um CFR ecológico que liberará gradualmente o nutriente ao solo e será biodegradável depois, uma liberação de fertilizante programável. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

FRANCA, DEBORA; ANGELO, LUCIANA M.; SOUZA, CLAUDINEI F.; FAEZ, ROSELENA. Biobased Poly(3-hydroxybutyrate)/Starch/Cellulose Nanofibrils for Nutrients Coatings. ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, v. 3, n. 6, p. 11-pg., 2021-05-26. (17/24595-4, 19/02535-5)

FRANCA, DEBORA; ANGELO, LUCIANA M.; SOUZA, CLAUDINEI F.; FAEZ, ROSELENA. Biobased Poly(3-hydroxybutyrate)/Starch/Cellulose Nanofibrils for Nutrients Coatings. ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, v. 3, n. 6, p. 3227-3237, JUN 11 2021. (19/02535-5, 17/24595-4)

FRANCA, DEBORA; DE BARROS, JOAO RICARDO SHIBATA; FAEZ, ROSELENA. Spray-dried cellulose nanofibrils microparticles as a vehicle for enhanced efficiency fertilizers. Cellulose, v. 28, n. 3, JAN 2021. (19/02535-5, 17/24595-4)

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, MAR 1 2022. (14/06566-9, 19/02793-4, 18/03235-2, 17/24595-4, 19/02535-5, 17/03980-7)

ANGELO, LUCIANA MORETTI; FRANCA, DEBORA; FAEZ, ROSELENA. Biodegradation and viability of chitosan-based microencapsulated fertilizers. Carbohydrate Polymers, v. 257, APR 1 2021. (17/24595-4, 19/02535-5)