Filme à base de algas e nanocelulose criado na UFSCar é seguro ao meio ambiente, reduz a perda de nutrientes e pode substituir o uso de microplástico na agricultura
Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram um filme à base de algas e nanocelulose. Trata-se de uma parceria com um produtor de antúrios de Holambra, no interior de São Paulo. O filme substitui, com vantagens, o material importado usado pelo agricultor como recipiente para reproduzir a planta. Isso porque o filme criado pelos brasileiros é então capaz de liberar fertilizante lentamente no substrato. Com adaptações, pode-se utilizar na reprodução de diversas culturas, além do ornamental antúrio.
“No caso do antúrio, nosso parceiro usa um recipiente fabricado por uma empresa estrangeira para reproduzir o tecido vegetal em laboratório. Essa empresa produz um papel e uma máquina. Outros empreendedores compram o papel e a máquina e fornecem esses vasinhos que, segundo ele, são muito caros”, explica à Agência FAPESP Claudinei Fonseca Souza, do Grupo de Pesquisa em Engenharia de Água, Solo e Meio Ambiente da UFSCar, no campus de Araras.
Diferencial
Em busca de um diferencial em relação ao produto importado, a equipe da UFSCar teve então a ideia de usar a carragena (substância extraída de algas vermelhas) e o alginato (obtido de algas marinhas marrons) como meio para armazenar um fertilizante, o MAP (fosfato monoamônico, composto químico de fórmula NH₄H₂PO₄), amplamente empregado em diversas culturas.
“O desafio na utilização de polímeros como a carragena e o alginato está na obtenção de materiais com resistência, já que eles tendem a se dissolver rapidamente em contato com a água. Por isso, adicionamos nanofibras de celulose ao material, em diferentes concentrações, na expectativa de melhorar suas propriedades mecânicas, físicas, químicas e térmicas”, conta o pesquisador.
Assim, a equipe obteve um filme com o qual moldou vasinhos (de 4 centímetros de altura por 3,5 cm de diâmetro) que podem substituir aqueles tradicionalmente usados na reprodução da planta.
“Esse filme tem de manter a estrutura da planta, mas não pode oferecer resistência ao sistema radicular. Ou seja, tem de ser resistente, mas não muito. Por isso, fizemos o teste agregando de 1% até 5% de nanocelulose ao material. Obtivemos o melhor resultado com 4%. Nossa intenção agora é patentear o material e partir para testes com outras culturas”, adianta Souza.
Ele ressalta que a raiz tem dupla importância para a planta: primeiro, de suporte, e segundo na absorção de água e nutrientes. “Ao conceber o material, não podemos esquecer de nenhuma delas. A partir desse filme com 4% de nanocelulose, passamos para o teste em campo, que ainda não foi publicado. Usamos uma técnica que consegue dar uma ideia do material liberado a partir da condutividade elétrica do solo. Fizemos também um teste de degradação. A cada 30 dias íamos até Holambra, coletávamos as plantas e fazíamos uma avaliação. E observamos que o material desaparece após 90 dias.”
De acordo com Souza, a liberação dos nutrientes acontece por diferença de potencial entre o material enriquecido com fertilizante e o substrato da planta, que não contém a substância.
“Estamos testando numa condição real, no campo, fazendo igualzinho o agricultor. Com amparo, portanto, da agronomia. Há técnicas pelas quais se consegue monitorar a liberação do material quase em tempo real.”
O trabalho, publicado na revista Cellulose, teve apoio da FAPESP por meio de Auxílio à Pesquisa Regular concedido à professora Roselena Faez, segunda autora do artigo.
Vantagens
Em laboratório, os cientistas fizeram placas de 10×20 centímetros do material em uma impressora 3D de filamentos ABS. O ABS é uma resina termoplástica derivada do petróleo, obtida a partir da combinação de três monômeros: acrilonitrila, butadieno e estireno. Depois, enrolaram o filme em um gabarito de aço redondo e colaram para formar os vasinhos.
“Nessas placas, conseguimos fazer umas ranhuras que facilitam a saída das raízes. E a própria raiz, depois que vai crescendo, faz uma espécie de reforço do material”, diz Souza.
Para ele, é perfeitamente possível produzir o filme em grande escala, pois o Brasil tem facilidade de acesso a algas e é o maior produtor de celulose do mundo. “Só que, para chegar em escala, precisamos desenvolver essa parte final, analisar os resultados do trabalho de campo e patentear o material. Estamos procurando matérias-primas que existam em abundância e tenham preço bom, porque não adianta nada desenvolver um filme excelente e muito caro, que não chega ao agricultor.”
Souza ressalta que o filme à base de algas e nanocelulose tem diversas vantagens, destacando:
- promove a economia de fertilizante, pois há menos perda por lixiviação (a alga segura os compostos, que não são levados pela chuva ou irrigação);
- pode evitar a utilização de plástico, pois o filme também se presta a substituir as esferas de microplástico. Utilizam-se as esferas na agricultura em larga escala para liberação de fertilizantes.
“Utiliza-se a mesma técnica de inserção de fertilizante nas esferinhas de plástico, só que nosso material é biodegradável. Depois de 90 dias, ele praticamente desaparece.”
Fonte: Fapesp
