Busca avançada
Ano de início
Entree

Preparação de Nanocompósitos a partir de Ureia modificada com Glicerol para otimização do Processo de Liberação Controlada de Nutrientes

Processo: 18/10104-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2018
Vigência (Término): 02 de janeiro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Amanda Soares Giroto
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas, AP.BIOEN.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):21/13645-6 - Investigação de polímero de poli (glicerol-citrato) como revestimento protetor para aumentar o efeito de inoculação microbiana em plantas de soja, BE.EP.PD
Assunto(s):Nanopartículas   Polímeros   Nanocompósitos   Fertilizantes
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:fertilizante | nanocompósito | Nanopartículas | Npk | Poliuretanas | Polimeros

Resumo

O atual cenário mundial é de aumento do preço dos fertilizantes e de forte dependência brasileira às importações desses insumos, o que implica no custo final dos alimentos. O uso mais eficiente de fertilizantes, principalmente macronutrientes (nitrogênio, fósforo, potássio - N, P e K), é essencial para a obtenção de máxima produtividade das culturas aliado também à minimização das possíveis perdas dos nutrientes para o ambiente. Os fertilizantes de liberação controlada podem contribuir na administração racional desses insumos, no entanto, a alta demanda (da ordem de toneladas por aplicação) exige que os teores nutricionais sejam maximizados e que os processos de produção sejam simples e de elevadaprodutividade, baseados em matérias primas de baixo custo. Assim, a proposta deste trabalho édesenvolver uma classe de nanocompósitos com matrizes à base de ureia parcialmente polimerizada (fonte nutriente de N) utilizando resíduos de biorrefinarias, que faz parte do projeto temático "Da Fábrica Celular à Biorrefinaria Integrada Biodiesel-Bioetanol: uma Abordagem Sistêmica Aplicada a ProblemasComplexos em Micro e Macroescalas" (Processo FAPESP 2016/10636-8). Esta matriz polimérica será então modificada com nanopartículas também fonte de nutrientes, de forma que a microestrutura e o grau de polimerização possam sinergicamente modular seu comportamento de liberação de nutrientes. A matriz polimérica a investigar será baseada na polimerização parcial de ureia por condensação utilizandodi-isocianatos e glicerol, resíduo abundante da produção de biodiesel, nos quais diferentes graus de polimerização serão investigados acerca de sua influência no processo de liberação de N. A modificação de propriedades será feita principalmente utilizando fontes minerais de nutrientes na forma denanopartículas (fosfato supertriplo, KCl, entre outros) onde o grau de dispersão e homogeneidade serão investigados quanto à influência na liberação de cada um dos nutrientes. Para atender à alta demanda deprodução típica da área de fertilizantes, será investigada a adequação destas formulações a processos de alta produtividade, como extrusão. Testes de liberação dos nutrientes em meio aquoso serão realizados para determinação prévia da taxa de liberação específica, bem como testes de mineralização em soloincubado,biodegradabilidade dos compósitos, além de ensaios em casa de vegetação com plantas teste. A compreensão da influência do grau de polimerização da matriz, da interação com as nanocargas e dos aspectos do processamento destes materiais contribuirão com o entendimento do processo difusional denutrientes em estruturas parcialmente solúveis, dando subsídios para o projeto de novos sistemas fertilizantes integrados com cargas extremamente elevadas de nutrientes e de produção industrial viável.

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Novo nanomaterial mantém mais fósforo disponível no solo do que fertilizante vendido no mercado 
Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)

Publicações científicas (21)
(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)
DO VALLE, STELLA FORTUNA; GIROTO, AMANDA SOARES; GESTAL REIS, HEITOR PONTES; GUIMARAES, GELTON G. F.; RIBEIRO, CAUE. Synergy of Phosphate-Controlled Release and Sulfur Oxidation in Novel Polysulfide Composites for Sustainable Fertilization. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 69, n. 8, p. 2392-2402, . (16/10636-8, 18/10104-1, 16/09343-6)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; GUIMARAES, GELTON G. F.; WUYTS, NATHALIE; OHREM, BENEDICT; JABLONOWSKI, NICOLAI D.; RIBEIRO, CAUE; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE C.. Zinc loading in urea-formaldehyde nanocomposites increases nitrogen and zinc micronutrient fertilization efficiencies in poor sand substrate. Science of The Total Environment, v. 841, p. 10-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1)
BORGES, ROGER; GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; REIS, HEITOR P. G.; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Asbestos cement waste treatment through mechanochemical process with KH2PO4 for its utilization in soil pH correction and nutrient delivery. Environmental Science and Pollution Research, v. 29, n. 19, p. 12-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; GUIMARAES, GELTON G. F.; JABLONOWSKI, NICOLAI D.; RIBEIRO, CAUE; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE C.. Different Zn loading in Urea-Formaldehyde influences the N controlled release by structure modification. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, . (16/09343-6, 18/10104-1, 16/10636-8)
BORGES, ROGER; GIROTO, AMANDA SOARES; KLAIC, RODRIGO; WYPYCH, FERNANDO; RIBEIRO, CAUE. Mechanochemical synthesis of eco-friendly fertilizer from eggshell (calcite) and KH2PO4. ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, v. 32, n. 11, p. 4070-4077, . (16/10636-8, 18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; GUIMARAES, GELTON G. F.; MOLINA, ARTHUR; REIS, HEITOR P. G.; FERNANDES, DIRCEU M.; BERNARDI, ALBERTO C. C.; MATTOSO, LUIZ H. C.; RIBEIRO, CAUE. Tailoring Efficient Materials for NPK All-in-One Granular Fertilization. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 59, n. 41, p. 18387-18395, . (18/10104-1, 13/11821-5, 16/10636-8, 16/09343-6)
GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G.; COLNAGO, LUIZ A.; KLAMCZYNSKI, ARTUR; GLENN, GREG; RIBEIRO, CAUE. Controlled release of nitrogen using urea-melamine-starch composites. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 217, p. 448-455, . (13/11821-5, 18/10104-1)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; KLAIC, RODRIGO; GUIMARAES, GELTON G. F.; RIBEIRO, CAUE. Sulfur fertilizer based on inverse vulcanization process with soybean oil. Polymer Degradation and Stability, v. 162, p. 102-105, . (13/11821-5, 18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; GARCIA, RODRIGO H. S.; COLNAGO, LUIZ A.; KLAMCZYNSKI, ARTUR; GLENN, GREG M.; RIBEIRO, CAUE. Role of urea and melamine as synergic co-plasticizers for starch composites for fertilizer application. International Journal of Biological Macromolecules, v. 144, p. 143-150, . (16/10636-8, 13/11821-5, 18/10104-1)
MAJARON, VINICIUS F.; DA SILVA, MARISA G.; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; KLAIC, RODRIGO; GIROTO, AMANDA; GUIMARAES, GELTON G. F.; POLITO, WAGNER L.; FARINAS, CRISTIANE S.; RIBEIRO, CAUE. Synergy between castor oil polyurethane/starch polymer coating and local acidification by A. niger for increasing the efficiency of nitrogen fertilization using urea granules. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 154, . (16/10636-8, 17/18673-2, 18/10448-2, 18/10104-1, 16/09343-6)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; GUIMARAES, GELTON G. F.; NAGEL, KERSTIN A.; GALINSKI, ANNA; COHNEN, JENS; JABLONOWSKI, NICOLAI D.; RIBEIRO, CAUE. Co-fertilization of Sulfur and Struvite-Phosphorus in a Slow-Release Fertilizer Improves Soybean Cultivation. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 13, p. 12-pg., . (16/10636-8, 16/09343-6, 18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; RIBEIRO, TATIANA; RIBEIRO, CAUE; MATTOSO, LUIZ H. C.. Towards urea and glycerol utilization as ``building blocks{''} for polyurethane production: A detailed study about reactivity and structure for environmentally friendly polymer. REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS, v. 153, . (18/10104-1)
GIROTO, AMANDA S.; DO VALLE, STELLA F.; RIBEIRO, TATIANA; RIBEIRO, CAUE; MATTOSO, LUIZ H. C.. Towards urea and glycerol utilization as "building blocks" for polyurethane production: A detailed study about reactivity and structure for environmentally friendly polymer. REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS, v. 153, p. 11-pg., . (18/10104-1)
BORGES, ROGER; SOTILES, ANNE RAQUEL; GIROTO, AMANDA SOARES; FERNANDES GUIMARAES, GELTON GERALDO; WYPYCH, FERNANDO; JABLONOWSKI, NICOLAI DAVID; RIBEIRO, CAUE. Mechanochemical Activation of Elemental Sulfur Increases Its Bioavailability in the Forage Species Brachiaria Production. ACS AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 2, n. 6, p. 8-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1, 21/13645-6)
GESTAL REIS, HEITOR PONTES; GIROTO, AMANDA SOARES; FERNANDES GUIMARAES, GELTON GERALDO; PUTTI, FERNANDO FERRARI; PAVINATO, PAULO SERGIO; TELES, ANA PAULA; RIBEIRO, CAUE; FERNANDES, DIRCEU MAXIMINO. Role of Slow-Release Phosphate Nanofertilizers in Forage Nutrition and Phosphorus Lability. ACS AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 2, n. 3, p. 9-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1, 18/01444-3)
BORGES, ROGER; DO AMARAL, LILIAN FERNANDA MARTINS; RIBEIRO, VITORIA PALHARES; DE OLIVEIRA- PAIVA, CHRISTIANE ABREU; WYPYCH, FERNANDO; RIBEIRO, CAUE. A Mechanochemical Route to Magnesium/Calcium Citrate Formation for Chrysotile/Asbestos Cement Correct Disposal as Agricultural Input. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, v. N/A, p. 11-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1)
RIBEIRO, LUCAS S.; PINATTI, IVO M.; TORRES, JULIANA A.; GIROTO, AMANDA S.; LESSE, FABIANA; LONGO, ELSON; RIBEIRO, CAUE; NOGUEIRA, ANDRE E.. Rapid microwave-assisted hydrothermal synthesis of CuBi2O4 and its application for the artificial photosynthesis. Materials Letters, v. 275, . (16/21515-7, 18/10104-1, 18/01258-5, 19/03722-3, 13/07296-2, 18/12871-0)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; KLAIC, RODRIGO; BEVILAQUA, DENISE; RIBEIRO, CAUE. Co-Application of Porous Polysulfide Pellets with Acidithiobacillus thiooxidans Improves Sulfate Availability in Soil. JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT, v. 30, n. 11, p. 9-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1, 16/09343-6)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; DOMBINOV, VITALIJ; ROBLES-AGUILAR, ANA A.; JABLONOWSKI, NICOLAI D.; RIBEIRO, CAUE. Struvite-based composites for slow-release fertilization: a case study in sand. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, p. 14-pg., . (16/10636-8, 18/10104-1)
SOUSA, JOELMA R. C.; TORRES, JULIANA A.; GIROTO, AMANDA S.; OLIVEIRA, ANNA V. P. S.; SILVA, PEDRO H. M.; SANTOS, FABIANA L.; IGA, GUSTAVO D.; RIBEIRO, CAUE; NOGUEIRA, ANDRE E.. Development of photocatalysts based on zeolite A with copper oxide (CuO) for application in the artificial photosynthesis process. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 11, n. 5, p. 10-pg., . (18/10104-1)
VALLE, STELLA F.; GIROTO, AMANDA S.; RIBEIRO, CAUE. Unveiling the Role of Polysulfide Matrices in Phosphate Diffusion for Controlled Release Fertilizers. ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, v. 5, n. 9, p. 9-pg., . (21/13645-6, 18/10104-1)

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas utilizando este formulário.