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Desenvolvimento de revestimentos nanocompósitos à base de poliuretana modificada com argilominerais esfoliados para aplicação no controle da liberação lenta de fertilizantes solúveis

Processo: 19/18036-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 31 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Marcela Pfeifer
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Liberação controlada de fármacos   Fertilizantes de liberação controlada   Ureia   Bentonita   Poliuretanos   Argilominerais

Resumo

Apesar do uso indispensável de fertilizantes agrícolas para atingir os níveis atuais de produtividade, os nutrientes químicos têm sua eficácia de uso limitada por problemas como volatilização de amônia, lixiviação e/ou imobilização nos solos. Uma estratégia para racionalização da aplicação é proteger o fertilizante com materiais de barreira para liberação do insumo. Para maximizar a efetividade dessa estratégia, o polímero formado deve apresentar uma linha adesiva homogênea na superfície do grânulo e ser capaz de controlar a difusão das espécies solúveis do insumo através de sua estrutura, permitindo que a barreira assuma um papel ativo e não somente a de um obstáculo físico, no qual a liberação ocorreria pelo comprometimento mecânico (fratura) do polímero. A permeação através de um polímero pode ser significativamente reduzida pela presença de barreiras difusionais internas, como nanoargilas finamente dispersas (na forma de nanocompósitos). Esta estratégia, ainda que investigada para materiais para embalagem (principalmente para reduzir a permeação de gases) foi negligenciada até o momento para filmes de revestimento de fertilizantes, ainda que tenha grande potencial de prover materiais de baixa permeação para esta aplicação. Assim, esse projeto pretende desenvolver estratégias para dispersão de nanoargilas lamelares (principalmente montmorilonita) como modificadores de uma matriz polimérica à base de óleo de mamona no controle da liberação de fertilizantes comerciais, como ureia e monoamônio fosfato (MAP). Os grânulos revestidos serão avaliados para determinar os melhores parâmetros de revestimento, a estabilidade do revestimento, a interface de deposição e o tempo total de liberação em ensaios de imersão em água e incubação em solo. Os materiais revestidos serão analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectrofotometria no Infravermelho (FTIR), entre outras técnicas. Essa proposta será conduzida na Embrapa Instrumentação, focalizando alternativas sustentáveis para a disseminação do uso de revestimentos protetivos em fertilizantes.