Pó feito de resíduos acelera o crescimento das plantas – e pode ajudar contra o desmatamento

Um fertilizante feito com água de esgoto, restos de agrotóxicos e vinhaça (resíduo da produção de etanol) talvez não soe como a melhor das ideias. Mas pesquisadores da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) descobriram uma maneira engenhosa de transformar essa mistura em um produto nanotecnológico que não apenas é seguro, como também acelera a fotossíntese, aumenta o crescimento das plantas e tem potencial para recuperar solos pobres.

O nome do produto é Nanocarbono 480. Ele nasceu dentro do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para a Agricultura (INCT NanoAgro) e agora está pronto para testes em plantações reais. Se der certo, pode se tornar um aliado importante para ampliar a produtividade do agronegócio brasileiro – e com menos impacto ambiental.

A matéria-prima do Nanocarbono 480 vem de resíduos orgânicos ricos em carbono e nitrogênio como a vinhaça, efluentes de esgoto e águas contaminadas com agrotóxicos. Em vez de descartar esses materiais, os cientistas os submetem a um processo químico controlado com temperatura, pressão e reagentes especiais, que reorganiza suas moléculas e cria uma estrutura totalmente nova em escala nanométrica.

“Esses resíduos, dentre outros, são ricos em matéria orgânica, ou seja, compostos que contêm carbono em sua estrutura básica. Além do carbono, alguns resíduos possuem compostos nitrogenados”, explica o Prof. Dr. Ailton Terezo, que lidera a pesquisa. 

“A partir de um processo físico-químico controlando temperatura, pressão e agentes químicos funcionais, é possível obter nanomateriais construídos a partir das pequenas moléculas orgânicas, que funcionam como blocos para formação de uma nova estrutura de carbono em pequena escala, os chamados nanocarbonos.”

O resultado é um pó escuro, sem cheiro, livre de microrganismos nocivos e capaz de interagir com a luz de forma bem especial. Vamos entender como ele funciona.

O Nanocarbono 480 não é como fertilizantes comuns. Em vez de fornecer nutrientes, ele potencializa o uso da luz solar. As nanopartículas que compõem o produto são capazes de captar faixas de radiação que a planta normalmente não aproveita – como a luz ultravioleta – e convertê-las em luz azul, que é altamente eficiente para ativar a clorofila e estimular a fotossíntese.

“As plantas possuem uma região fotossinteticamente ativa (PAR – Photosynthetically Active Radiation) e em geral absorvem radiação na região de 400 a 700 nm (região do visível) para dar início ao processo fotossintético. A região azul é justamente uma região de alta absorção pela clorofila, por isso essa luz é eficiente para acelerar a fotossíntese e, consequentemente, o crescimento das plantas”, diz Terezo.

(É o mesmo princípio por trás daquelas estufas que usam luz ultravioleta – também conhecida como luz negra – para tornar o plantio mais efetivo.)

Esse processo de conversão de luz é possível graças a um fenômeno da física quântica, por isso os cientistas se referem ao produto como formado por “pontos quânticos de carbono”. Segundo o pesquisador, o efeito já é conhecido na literatura científica e, embora não ocorra espontaneamente na natureza nesse formato, pode ser reproduzido em laboratório de forma segura.

Os testes mostraram resultados animadores. Em alfaces, a aplicação do Nanocarbono 480 resultou em plantas maiores, mais pesadas e com mais folhas. Em pastagens de braquiária – usadas para alimentação de gado – a produção da parte aérea aumentou em cerca de 50%.

“Esse resultado significa que, onde comem duas cabeças, poderão comer três, gerando ganho importante para a agropecuária”, afirma Terezo. Ele também destaca o potencial da tecnologia para regenerar solos empobrecidos ou recuperar pastagens degradadas, já que os experimentos mostraram eficácia mesmo em condições de estresse hídrico, que ocorre quando as plantas sofrem pela falta de água.

Agora, o produto está sendo testado em cultivos de algodão em Deciolândia (MT) e alface na capital Cuiabá. Nos próximos meses, estão previstos ensaios com soja, milho e pastagens em áreas reais de produção nos estados de Mato Grosso, Goiás e Paraná.

Fazer mais em menos espaço

Além de reaproveitar resíduos que poderiam contaminar o meio ambiente, o uso do Nanocarbono 480 pode ter outro efeito positivo: reduzir a necessidade de abrir novas áreas para a agropecuária. Se a produtividade por hectare aumentar, sobra menos motivo para desmatar florestas ou ampliar pastos.

“Estas nanotecnologias vão contribuir para diminuir a pressão por expansão de área e, portanto, reduzir o desmatamento. São alternativas técnicas que devem ser fortemente incentivadas por meio de políticas públicas de produção de insumos sustentáveis para a agropecuária brasileira”, defende o pesquisador.

O uso de resíduos como vinhaça e esgoto pode levantar dúvidas sobre a segurança sanitária do produto. Mas, segundo Terezo, o processo químico adotado para a fabricação do nanocarbono é capaz de eliminar completamente qualquer microrganismo patogênico.

“O que nós fizemos foi agregar tecnologia e inovação visando dar mais segurança. Ao mesmo tempo que reorganizamos os compostos orgânicos para construir nanoestruturas, o tratamento físico-químico inativa os microrganismos patogênicos, eventualmente presentes.”

A equipe já iniciou o processo de escalonamento e busca parcerias para colocar o produto no mercado. O pedido de patente foi feito em 2019 e o registro no Ministério da Agricultura está em andamento. Para facilitar esse processo, o grupo criou uma empresa derivada, a NanoGrow, ligada ao Instituto de Química da UFMT.

O desafio agora é fazer com que agricultores e produtoras rurais confiem em uma tecnologia que, além de parecer futurista, envolve conceitos como “estrutura quântica de carbono”. Mas a recepção tem sido positiva. 

“No início foi um desafio falar de pontos quânticos de carbono para os profissionais do agro, o que demonstrou que primeiro precisamos apresentar a nanotecnologia, a nova revolução tecnológica que a humanidade está vivenciando”, conta. “Mas o agricultor já acredita nisso, porém só incorpora novas tecnologias quando vê o resultado final na lavoura.”