Amostra de biochar obtido a partir de caules da Moringa. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.
Com o objetivo de descontaminar o meio ambiente, reduzir as emissões de gases do efeito estufa em grandes extensões agrícolas ou potencializar a fertilização do solo, o biochar vem se popularizando como excelente alternativa para a redução de impactos ambientais. Na Universidade Federal Rural do Semi-árido (Ufersa), quatro pesquisas em andamento se dedicam à produção e análise do uso desse material – também chamado de biocarvão -, utilizando resíduos agrícolas característicos da região.
“O biochar é uma biomassa que passou por um processo de adensamento de carbono”, descreve o pesquisador Frederico do Carmo Ribeiro, orientador das pesquisas. Uma delas, conduzida pela mestranda Pamela Domingos, estuda o comportamento do biochar produzido a partir de caules da Moringa na remoção de íons nitrato da água. “O biochar é colocado em contato com a água e começa a absorver o nitrato, que é o poluente que nós estamos estudando. Depois de um tempo é realizada uma filtragem que nos mostra a quantidade de material poluente que foi retirada”, detalha a estudante.
A transformação de resíduos agrícolas em biochar é feita em quatro etapas e finalizada com a pirólise, que consiste no aquecimento da matéria-prima em um forno atmosfera com ausência ou pouco oxigênio, até que uma temperatura ideal seja atingida.
Equipe responsável pelas pesquisas sobre biochar na Ufersa. Da esquerda para a direita: Larissa Fernandes, Pamela Domingos, Paulo Reginaldo, Frederico do Carmo Ribeiro e Darliane Souza. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.
A produção de biochar, visando o sequestro de carbono em cultivos agrícolas, ainda é recente no Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água, que deu início a essa linha de pesquisa no ano de 2022. A pesquisa realizada por Pamela Domingos utiliza resíduos da plantação de moringa localizada no campus Leste de Mossoró, que é destinada à produção de biocombustível e irrigada com água produzida do petróleo.
Outros dois estudos tiveram início a partir da pesquisa realizada com resíduos de moringa, dessa vez em nível de doutorado. Depois de aprenderem a metodologia aplicada na produção do biochar, Larissa Fernandes e Darliane Souza investigam as possibilidades de produzir esse material a partir de espécies oleaginosas. As duas pesquisas contam com financiamento do CNPq e da produtora de petróleo Mandacaru Energia.
“Para nós é importante considerar culturas que possam ser irrigadas com água produzida, que é uma problemática da região”, conta Darliane Souza, que vai investigar o comportamento de oleaginosas em consórcio, quando mais de uma espécie são cultivadas em uma mesma área. Já Larissa Fernandes irá se dedicar à produção de biochar a partir do cártamo. “É uma planta que tem sido muito estudada devido ao uso na produção de biodiesel”, afirma ela, que pretende utilizar o biochar produzido na fertilização do solo.
A transformação de resíduos agrícolas em biochar é feita em quatro etapas. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.
A possibilidade de limitar as emissões de carbono em grandes extensões de terra utilizadas na agricultura torna o biochar atrativo para empresas e organizações comprometidas com a redução das emissões dos gases do efeito estufa. Nesse sentido, a pesquisa do mestrando Paulo Reginaldo Filho utiliza modelos matemáticos sugeridos pelo Painel Intergovernamental das Mudanças Climáticas (IPCC, da sigla em inglês) para simular a utilização de biochar em cultivos energéticos, como é o caso do capim elefante e do sorgo biomassa.
Para isso, ele utiliza tanto dados disponíveis na literatura quanto as informações obtidas nas pesquisas realizadas na Ufersa, onde a produção de biochar ainda fica limitada a poucos gramas por semana devido à capacidade do forno utilizado em laboratório.
“Com as simulações é possível traçar uma estimativa de como estará o estoque de carbono em um determinado solo em função do tempo”, explica Paulo Reginaldo. “Por exemplo, daqui a 20 ou 30 anos, baseados nas condições de clima, de solo e de manejo e cultura, podemos saber como aquele solo estará em relação ao estoque de carbono, dado importante para avaliar a estratégia de cultivo mais promissora em termos de emissões, podendo até ser utilizada como geradora de crédito de carbono”.
Descontaminação de metais pesados
O biocarvão também pode ser utilizado para descontaminar substâncias tóxicas em água e solo. Em trabalhos conduzidos no laboratório coordenado pelo professor Daniel Valadão e os técnicos Paulo Sérgio Chagas e Bruno Caio Fernandes, são desenvolvidos materiais para a adsorção de pesticidas e outras substâncias.
“Nos últimos anos temos desenvolvido biocarvões de resíduos agrícolas e industriais para o uso na remediação de herbicidas e metais pesados, com pedidos de patentes já realizados e outros em fase final de envio”, pontua Daniel Valadão.
Pamela Domingos, mestranda do Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água, com amostras de caules de moringa e do biochar resultante do processo. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.
Paulo Reginaldo Filho utiliza modelos matemáticos para simular a utilização de biochar em cultivos energéticos. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.
As doutorandas Darliane Souza e Larissa Fernandes. Foto: Eduardo Mendonça/Assecom.