Pesquisadores da Embrapa e da Universidade Federal do Ceará (UFC) desenvolveram um nanofertilizante produzido a partir do caroço do açaí que apresentou resultados promissores no cultivo de milho e sorgo. Em testes experimentais, o produto proporcionou aumento de 24% no crescimento do milho e de 164% no sorgo.
Os resultados foram obtidos com a aplicação de baixas doses do nanofertilizante, de 10 miligramas por litro. Além do desenvolvimento da parte aérea das plantas, os pesquisadores observaram crescimento de 23% no volume das raízes do milho e de 59% no sorgo, na comparação com plantas que não receberam o produto.
A tecnologia também apresenta potencial para dar uma destinação de maior valor agregado a um resíduo abundante da cadeia produtiva do açaí. Para cada tonelada de frutos processada para a retirada da polpa, são gerados aproximadamente 700 quilos de caroços, que normalmente acabam descartados ou utilizados como combustível em caldeiras.
Os experimentos foram realizados com a variedade de milho BRS-Gorutuba e o sorgo 2502, ambos de ciclo curto e indicados para cultivo no semiárido. Segundo os pesquisadores, o maior desenvolvimento das raízes, principalmente no sorgo, permite às plantas explorar melhor o solo em busca de água e nutrientes, característica importante em regiões sujeitas à escassez hídrica.
Nanopartículas atuam nas folhas
O nanofertilizante é obtido a partir do pó da semente do açaí por meio de um procedimento conhecido como síntese hidrotermal. O processo gera nanopartículas fluorescentes chamadas de pontos quânticos de carbono, ou carbon quantum dots, com aproximadamente quatro nanômetros de tamanho.
Por serem extremamente pequenas, essas partículas conseguem penetrar nos tecidos das folhas e levar nutrientes minerais diretamente às células vegetais. Elas também apresentam propriedades ópticas: absorvem radiação ultravioleta e emitem luz azul, fenômeno que pode estimular o sistema fotoquímico das plantas e aumentar a eficiência da fotossíntese.
De acordo com o pesquisador Cláudio Carvalho, da Embrapa Agroindústria Tropical, o tamanho reduzido das partículas favorece a absorção dos nutrientes em comparação com fertilizantes foliares convencionais. Os compostos também podem atuar na transferência de energia dentro das células e fornecer substâncias bioativas capazes de estimular enzimas relacionadas, entre outros processos, à resposta das plantas ao estresse oxidativo.
Outra vantagem estudada é a possibilidade de alcançar bons resultados com quantidades menores de fertilizante. Isso pode representar redução nos custos de aplicação e diminuir possíveis impactos ambientais, como perdas por escoamento superficial e contaminação do solo e de corpos d’água.
Resíduo ganha nova utilização
O aproveitamento dos caroços também pode ajudar a enfrentar um problema ambiental nas regiões produtoras de açaí. Apesar de parte do material ser utilizada na produção de bioenergia, biocarvão e materiais compósitos, grandes volumes ainda se acumulam em centros urbanos.
A composição da semente é uma das razões pelas quais ela foi escolhida como matéria-prima. O caroço reúne carbono, minerais e outros componentes importantes para o desenvolvimento inicial da planta, características que favorecem sua transformação em nanomaterial para aplicação agrícola.
Com a tecnologia, os pesquisadores buscam criar uma alternativa para devolver parte desses nutrientes ao sistema produtivo, ao mesmo tempo em que agregam valor a uma biomassa de baixo custo e disponível em grandes quantidades, especialmente na região amazônica.
Testes serão ampliados para outras culturas
A equipe pretende agora avaliar o nanofertilizante em outras espécies, como feijão, batata-doce, abóbora e hortaliças, além de mudas de açaizeiro. A expectativa é verificar se os ganhos observados no milho e no sorgo podem ser reproduzidos em diferentes sistemas produtivos.
Antes de chegar ao campo em larga escala, porém, a tecnologia ainda precisa superar etapas importantes. Uma delas é transferir o processo da escala laboratorial para a industrial sem perder a uniformidade das características químicas, ópticas e biológicas das nanopartículas.
Também será necessário reduzir os custos envolvidos na fabricação, especialmente os relacionados ao consumo de energia, à purificação do material e à logística para coleta e transporte dos caroços. Estudos de segurança e questões regulatórias para o uso agrícola em larga escala também deverão avançar.
O professor Pierre Fechine, coordenador do Laboratório do Grupo de Química de Materiais Avançados da UFC, destaca que o Brasil dispõe de grandes quantidades de resíduos agroindustriais que podem servir como matéria-prima de baixo custo para novas tecnologias.
Pontos quânticos de carbono
Os pontos quânticos de carbono são nanopartículas milhares de vezes menores que a espessura de um fio de cabelo. Entre suas principais características está a capacidade de absorver e emitir luz.
Descobertas no início dos anos 2000 durante pesquisas com nanotubos de carbono, essas partículas passaram a despertar interesse por serem relativamente simples de produzir, apresentarem baixa toxicidade e poderem ser obtidas de materiais naturais e resíduos orgânicos.
Atualmente, são pesquisadas para aplicações em áreas como sensores químicos, diagnóstico médico, bioimagem, células solares, LEDs, tratamento de água e agricultura.
No setor agrícola, podem atuar no estímulo ao crescimento das plantas, melhorar o aproveitamento da luz e auxiliar no transporte de nutrientes.
No estudo da Embrapa e da UFC, o pó do caroço de açaí foi submetido a altas temperaturas e pressão durante várias horas. Nessas condições, as moléculas orgânicas presentes no material são quebradas e reorganizadas, dando origem aos pontos quânticos de carbono e a outras substâncias com atividade biológica nas plantas.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista científica internacional Dyes and Pigments, no artigo Carbon-based nanopigments derived from açaí seed residues with tunable optical properties and biofunctional performance.
