Solução utiliza um polímero derivado do óleo de mamona combinado com nanopartículas de argila mineral do tipo montmorilonita para criar uma espécie de “barreira inteligente” ao redor dos grânulos de ureia (Foto: Caue Ribeiro, Ricardo Bortoletto-Santos e Alefe)
Uma tecnologia desenvolvida por pesquisadores brasileiros pode representar um avanço importante para a eficiência do uso de fertilizantes nitrogenados na agricultura, e também para a redução de impactos ambientais associados ao setor.
Cientistas da Embrapa, da Universidade de Ribeirão Preto, da Universidade Estadual Paulista e da Universidade de São Paulo desenvolveram um revestimento biodegradável à base de óleo de mamona e argila mineral capaz de controlar a liberação da ureia no solo.
A ureia é hoje o fertilizante nitrogenado mais utilizado no mundo devido à sua elevada concentração de nitrogênio — cerca de 45% em peso.
O problema é que sua alta solubilidade provoca perdas rápidas no ambiente. Parte significativa do nutriente volatiliza na forma de amônia ou se transforma em óxido nitroso, um potente gás de efeito estufa.
A nova solução utiliza um polímero derivado do óleo de mamona combinado com nanopartículas de argila mineral do tipo montmorilonita para criar uma espécie de “barreira inteligente” ao redor dos grânulos de ureia.
O objetivo é fazer com que o nitrogênio seja liberado gradualmente, acompanhando o ritmo de absorção das plantas.
Resultados expressivos
Os testes conduzidos em casa de vegetação com capim braquiária mostraram resultados expressivos: maior absorção de nitrogênio pelas plantas, aumento da produção de biomassa e redução das perdas ambientais.
Segundo o professor da Unaerp Ricardo Bortoletto-Santos, que realizou o pós-doutorado sob supervisão do pesquisador da Embrapa e coordenador do Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), Caue Ribeiro, os testes de liberação em água demonstraram diferenças marcantes entre a ureia convencional e a revestida.
“Quando a ureia foi revestida apenas com poliuretano, um polímero derivado do óleo de mamona, a liberação foi desacelerada, mas atingiu cerca de 70% em nove dias”, explicou Bortoletto-Santos.
“Em contraste, a incorporação de apenas 5% da nanargila mineral montmorilonita na mistura polimérica reduziu drasticamente essa taxa: apenas 22% do nitrogênio foi liberado no mesmo período, destacando o papel da nanoestrutura do revestimento no controle da liberação de nutrientes”.
De acordo com Caue Ribeiro, o desempenho superior do material está ligado não apenas a uma barreira física, mas principalmente à interação química promovida pela nanargila.
“Além de impedir fisicamente o fluxo de água, ela interage quimicamente com o nitrogênio liberado. Como resultado, retém o nutriente por mais tempo e o libera gradualmente, acompanhando mais de perto o ritmo de absorção da planta”, enfatizouo especialista em nanotecnologia.
Estrutura nanoescala melhora eficiência agronômica
Revestimento à base de polímero derivado de óleo de mamona e argila mineral que é capaz de liberar de forma controlada a ureia. Foto: Pedro Octávio
O revestimento desenvolvido pelos pesquisadores forma uma camada fina, contínua e homogênea ao redor dos grânulos de ureia. A montmorilonita possui uma estrutura lamelar formada por pequenas placas empilhadas em escala nanométrica.
Quando dispersas no polímero, essas estruturas alteram significativamente as propriedades de transporte do revestimento.
Nos experimentos conduzidos ao longo de 135 dias, os fertilizantes revestidos apresentaram desempenho agronômico superior em todos os quatro cortes sequenciais do capim. A absorção total de nitrogênio chegou ao dobro da observada no tratamento com ureia convencional sem revestimento.
“Os resultados, portanto, enfatizam o papel crucial da nanoestrutura do revestimento no aumento da eficiência do uso de nutrientes enquanto minimiza as perdas ambientais. A abordagem é promissora porque permite o uso de revestimentos mais finos sem comprometer o desempenho, oferecendo uma alternativa sustentável para a próxima geração de fertilizantes de liberação controlada”, disse Bortoletto-Santos.
Para os pesquisadores, a inovação também tem relevância estratégica para o Brasil. O pesquisador Alberto Carlos de Campos Bernardi, da Embrapa Pecuária Sudeste, lembra que o país ainda depende fortemente das importações de fertilizantes.
“Atualmente, o Brasil importa mais de 85% dos fertilizantes utilizados, e o nitrogênio é um dos principais nutrientes e também um dos mais caros”, afirmou.
Segundo Bernardi, o estudo está alinhado às metas do Plano Nacional de Fertilizantes (PNF) 2022–2050, criado pelo governo federal para reduzir a vulnerabilidade externa do país e aumentar a sustentabilidade da agricultura brasileira.
“O estudo representa muito mais do que apenas uma questão acadêmica; ele também faz parte da estratégia do governo para reduzir a vulnerabilidade externa e aumentar a sustentabilidade da agricultura brasileira, conforme delineado no Plano Nacional de Fertilizantes (PNF) 2022–2050”, declarou.
Os resultados destacam o papel da nanoestrutura do revestimento em aumentar a eficiência do uso de nutrientes e minimizar as perdas ambientais. Foto: Pedro Octávio
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Os pesquisadores agora buscam parceiros para viabilizar a transferência da tecnologia ao setor produtivo. A expectativa é que o revestimento possa abrir caminho para uma nova geração de fertilizantes de liberação controlada, mais eficientes, sustentáveis e menos dependentes de aplicações frequentes no campo.
Para Caue Ribeiro, os resultados obtidos mostram que o futuro dos fertilizantes pode estar menos ligado à espessura dos revestimentos e mais à inteligência química incorporada aos materiais.
“Os resultados indicam que a montmorilonita atua principalmente como uma barreira química por meio de interações iônicas e de adsorção, em vez de aumentar a barreira física. Essa interação química permite que o nutriente seja liberado em sincronia com as necessidades de absorção da planta”, explicou.
“Os resultados permitem o desenvolvimento de sistemas de revestimento versáteis nos quais a interação química desempenha um papel mais significativo do que a barreira física, como normalmente ocorre em muitos produtos”, concluiu Ribeiro.
