Banca de DEFESA: ANDRESSA MONTEIRO CASTRO PAIVA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ANDRESSA MONTEIRO CASTRO PAIVA
DATA: 18/07/2025
HORA: 08:00
LOCAL: sala de defesa DQM -Engenharia (2o piso)
TÍTULO:

Biocompósitos de Amido Termoplástico/Biocarvão Produzidos por Extrusão para Liberação Controlada de Fósforo na Agricultura

PALAVRAS-CHAVES:

escamas; fertilizantes; reaproveitamento de resíduos; sustentabilidade. 

PÁGINAS: 100
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Físico-Química
ESPECIALIDADE: Química do Estado Condensado
RESUMO:

O crescimento populacional global tem intensificado a demanda por fertilizantes fosfatados, visto que o fósforo (P) é essencial ao desenvolvimento vegetal e, tradicionalmente, obtido de jazidas minerais não renováveis, hoje em declínio. Nesse cenário, a economia circular apresenta-se como estratégia para transformar resíduos agroindustriais em fontes alternativas de nutrientes. As escamas de peixe, ricas em minerais, despontam como matéria-prima para produção de biocarvão, viabilizando a recuperação de P para uso agrícola. Este estudo avaliou a hipótese de que a extrusão de biocarvão proveniente de escamas de Tilápia (Oreochromis niloticus) pode alterar a especiação química do P, aumentando a fração disponível em compósitos de amido termoplástico (TPS) para aplicação como fertilizante de liberação controlada. A especiação do P refere-se às diversas formas químicas do elemento, que variam em solubilidade e disponibilidade às plantas. Inicialmente, produziu-se o biocarvão (BIO600 °C) pela pirólise de escamas em forno mufla a 600 °C. Em seguida, prepararam-se biocompósitos de TPS contendo 0 % (AMI), 10 % (AMI10), 20 % (AMI20) e 30 % (AMI30) de biocarvão. As misturas foram processadas em extrusora de dupla rosca, com perfil térmico de 80 a 110 °C, visando à homogeneização do biocarvão na matriz polimérica. Para investigar as alterações na especiação e disponibilidade de P, realizaram-se análises por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de varredura acoplada a EDS (MEV-EDS) e determinação do ponto de carga zero (PCZ). O teor de P total e disponível foi quantificado por métodos clássicos de extração e espectrofotometria. A cinética de liberação de P foi avaliada em ensaios in vitro, com ajuste ao modelo de Peppas–Sahlin, e testes em casa de vegetação avaliaram a eficiência agronômica dos materiais no cultivo de trigo. A microscopia evidenciou a incorporação efetiva do biocarvão na matriz de TPS, ao passo que os espectros de FTIR demonstraram a persistência de ligações características de AMI e BIO600 °C nos compósitos, sugerindo interações químicas favorecidas pela extrusão. A TGA confirmou a proporção de biocarvão em cada formulação e revelou significativo aumento na estabilidade térmica dos biocompósitos em relação ao TPS puro. As análises de teor de P mostraram que a extrusão promoveu incremento na fração disponível de fósforo nos biocompósitos, corroborando a hipótese de redistribuição de grupos fosfatados. Na cinética de liberação, o BIO600 °C isolado apresentou a menor taxa de liberação de P ao longo do tempo, enquanto os compósitos liberaram o nutriente mais rapidamente, predominantemente por difusão, conforme indicou o ajuste ao modelo de Peppas–Sahlin. Esses resultados indicam que o biocarvão de escamas de peixe, tratado por extrusão em matriz de TPS, constitui alternativa viável para a agricultura circular, ao aumentar a disponibilidade de P; contudo, a maior rapidez de liberação sugere a necessidade de otimização de matrizes poliméricas para controlar melhor a libertação do nutriente.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - AMÉLIA SEVERINO FERREIRA E SANTOS - UFPB (Suplente)
Presidente - JULIANO ELVIS DE OLIVEIRA (Membro)
Interno - JONAS LEAL NETO (Suplente)
Externo ao Programa - FABIANE CARVALHO BALLOTIN - DQI/ICN (Membro)
Externo à Instituição - ELITON SOUTO DE MEDEIROS - UFPB (Membro)