Avaliação do emprego de resíduo agroindustrial como revestimento para ureia na obtenção de um fertilizante de eficiência aprimorada - Scain, Laura Sandri (My University, 2023)
Due to the increasing population, and consequently, the increasing demand for food, agricultural alternatives are needed to achieve high productivity and sustainability. The use of fertilizers with improved efficiency allows nutrients to be released in synchrony with crop needs, without the need for intensive fertilization and preventing nutrient saturation in the soil. In view of the great economic and environmental interest in the integral utilization of lignocellulosic materials, this work aimed the evaluation of a controlled, release coating having grape bagasse as matrix, for urea. The grape bagasse was treated by different processes, such as steam explosion autohydrolysis and washing with deionized water to remove soluble compounds. The treatment steps made it possible to clean and de-structure the grape bagasse in natura so that the fibers of the biomass were favorable for the impregnation of urea. The steam explosion occurred at 175 ºC and 7.6 bar, with a retention time of 5 min. The washes occurred in two cycles of 2 h each, at a temperature of 80 ºC, using deionized water as solvent at a ratio of 1:40 m/v. After treatment, the biomass was dried and pulverized. Then, the improved efficiency fertilizer was produced by impregnating urea into the treated grape bagasse at different concentrations (30, 40 and 50 % m/m). The characterization of each step was performed through Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTG), and finally, the controlled release tests in aqueous medium. With the analyses, it was possible to prove the presence of the unstructured lignocellulosic macromolecules in the treated grape bagasse, and also that the treatments were efficient, making the bagasse with a high reduction of soluble compounds. Through the controlled release tests, it was confirmed that the fertilizer of improved efficiency reached the objective of delaying the solubilization of urea, since the test performed with 10 g of pure urea, lasted for 2 min and 33 s, having 100% of solubilized urea, while the fertilizers of improved efficiency spent 12 h of exposure having the maximum of 54.737% of urea solubilization, where the remainder was incorporated into the biomass. Even without having presented a standard solubilization profile, the results obtained are significant for the production process of controlled release fertilizers, as they meet the necessary requirements. [resumo fornecido pelo autor]
Devido ao aumento populacional, e consequentemente, o aumento da demanda por alimentos, alternativas agrícolas são necessárias para que a alta produtividade e sustentabilidade sejam alcançadas. A utilização de fertilizantes de eficiência aprimorada permite que os nutrientes sejam liberados em sincronia com as necessidades dos cultivos, sem a necessidade de adubação intensiva e prevenindo a saturação de nutrientes no solo. Tendo em vista o grande interesse econômico e ambiental na utilização integral de materiais lignocelulósicos, este trabalho objetivou a avaliação de um revestimento de liberação controlada, tendo como matriz o bagaço de uva, para a ureia. O bagaço de uva foi tratado por meio de diferentes processamentos, como a auto-hidrólise por explosão de vapor e lavagens com água deionizada para remoção de compostos solúveis. As etapas de tratamento possibilitaram a limpeza e desestruturação do bagaço de uva in natura para que as fibras da biomassa ficassem favoráveis à impregnação da ureia. A explosão de vapor ocorreu em 175 ºC e 7,6 bar, com um tempo de retenção de 5 min. As lavagens ocorreram em dois ciclos de 2 h cada, na temperatura de 80 ºC, utilizando como solvente água deionizada, na proporção de 1:40 m/v. Após o tratamento, a biomassa foi seca e pulverizada. Em seguida, o fertilizante de eficiência aprimorada foi produzido através da impregnação da ureia no bagaço de uva tratado, em diferentes concentrações (30, 40 e 50 % m/m). A caracterização de cada etapa foi realizada através da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), análise termogravimétrica (TGA) e primeira derivada da curva termogravimétrica (DTG), e por fim, os testes de liberação controlada em meio aquoso. Com as análises, foi possível comprovar a presença das macromoléculas lignocelulósicas desestruturadas no bagaço de uva tratado, e também, que os tratamentos foram eficientes, tornando o bagaço com alta redução de compostos solúveis. Através dos testes de liberação controlada, obteve-se a confirmação que o fertilizante de eficiência aprimorada alcançou o objetivo de retardar a solubilização da ureia, visto que o teste realizado com 10 g da ureia pura, perdurou por 2 min e 33 s, tendo 100 % da ureia solubilizada, enquanto os fertilizantes de eficiência aprimorada passaram por 12 h de exposição tendo o máximo de 54,737 % de solubilização da ureia, onde o restante permaneceu incorporado na biomassa. Mesmo sem ter apresentado perfil de solubilização padrão, os resultados obtidos são significativos para o processo de produção de fertilizantes de liberação controlada, por prestarem atendimento aos requisitos necessários. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia química; Adubos e fertilizantes; Resíduos industriais - Reaproveitamento; Uréia