Materiais lignocelulósicos como matrizes de ancoragem e reforço na produção de fertilizantes de eficiência melhorada

• Processo: 25/04052-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 20 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 19 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Roselena Faez
• Beneficiário: Sahmira Bianchi
• Supervisor: Dario Puppi
• Instituição Sede: Centro de Ciências Agrárias (CCA). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Araras , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università di Pisa, Itália
• Vinculado à bolsa: 23/12151-5 - Materiais lignocelulósicos como matrizes de ancoragem e reforço na produção de fertilizantes de eficiência melhorada, BP.DD
• Assunto(s): Propriedades reológicas Polímeros (materiais)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Additive Manufacturing | Biopolymers | Enhanced efficiency fertilizer | rheological properties | Technical lignin | Materiais Poliméricos

Resumo

O aumento da população global intensificou a demanda por alimentos, levando ao uso insustentável de fertilizantes e a perdas significativas de nutrientes no meio ambiente. Práticas agrícolas inovadoras são essenciais para alcançar uma produção sustentável de alimentos em conformidade com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 2 e 12 das Nações Unidas. Fertilizantes de eficiência melhorada (FEMs), que utilizam materiais lignocelulósicos biodegradáveis como matrizes sustentáveis, oferecem uma solução promissora, pois abrangem os polímeros naturais mais abundantes da Terra. No caso da lignina, seu uso representa a reutilização de um material normalmente considerado resíduo das indústrias de fabricação de papel ou produção de bioetanol. Quando combinada com micro/nanofibrilas de celulose (MFC/NFCs), a lignina melhora a integridade estrutural e a eficiência dos FEMs. O desenvolvimento de FEMs eficazes depende do método utilizado para integrar a matriz e os nutrientes. Técnicas como spray-drying e processamento por fusão, incluindo extrusão e manufatura aditiva (impressão 3D), oferecem abordagens inovadoras para a produção de FEMs. O spray-drying possibilita a formação de micropartículas, que podem ser utilizadas diretamente ou incorporadas em matrizes termoplásticas. O processamento por fusão permite a fabricação de FEMs em diferentes formas, incluindo pastilhas, filamentos, pellets e estruturas impressas em 3D. Este projeto BEPE tem como objetivo investigar as propriedades reológicas de compósitos à base de lignina e nutrientes para otimizar a formulação de filamentos para impressão 3D, sempre correlacionando com outras propriedades estruturais, morfológicas, mecânicas e térmicas. Compósitos com diferentes composições de micropartículas e matrizes termoplásticas serão avaliados para desenvolver um filamento ideal para manufatura aditiva. O estudo contribuirá para o avanço dos FEMs com liberação lenta de nutrientes, alinhando-se às perspectivas futuras da agricultura sustentável.