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Desenvolvimento de fertilizante alternativo constituído de micropartículas poliméricas carreadoras de NPK

e caracterizar um sistema de liberação controlada carreador dos nutrientes nitrogênio, fósforo e potássio (NPK), constituído de micropartículas poliméricas de poli(ε-caprolactona) (PLC) e poliglicerol (PLG), a fim de criar uma possível alternativa para o uso como fertilizante em produções agrícolas. Para isto, utilizou-se o método de emulsificação/difusão do solvente para síntese das micropartículas e um extenso estudo de caracterização foi feito. Resultados deste processo mostraram partículas com diâmetros compreendidos entre 5 µm a 60 µm e uma eficiência de encapsulamento de 94,23% para o nitrogênio; 99,80% para o fósforo e 65,00% para o potássio. O perfil de liberação das micropartículas foi modulado com base na lei de Fick, onde constatou-se a liberação através do processo de difusão, de forma mais lenta, quando em relação a estes nutrientes em solução pura. Estas observações fornecem evidências da capacidade das micropartículas sintetizadas em propiciar a liberação contínua e prolongada de NPK para o processo de fertilização de plantas. Além disso, este trabalho propõem uma alternativa de aplicação de um sub-produto (poliglicerol), que é obtido através do glicerol, onde este último é gerado abundantemente na produção de biodiesel e muitas vezes sem fontes de utilização frente ao montante gerado. Por fim, este trabalho tem alto destaque ambiental, tanto pela proposta de utilização do glicerol quanto pelo desenvolvimento de um novo fertilizante eficiente e menos poluente.

Desenvolvimento de fertilizante alternativo constituído de micropartículas poliméricas carreadoras de NPK

DOI: 10.22533/at.ed.63120201123

Palavras chave: Micropartículas poliméricas; Sistemas de liberação controlada; Fertilizantes; Poliglicerol.

Keywords: Polymeric microparticles; Controlled release systems; Fertilizers; Polyglycerol.

Abstract:

Polymeric microparticles are carrier systems of active substances that have the ability to alter the physicochemical properties of the active ingredients incorporated in them, leading to some advantages, in addition to providing the minimization of environmental impacts generated by conventional fertilization methods. With this, this study aimed to develop and characterize a controlled carriers release of nitrogen nutrients systems, phosphorus and potassium (NPK), using polymeric microparticles of poly (ε-caprolactone) (PLC) and polyglycerol (PLG) in order to create a possible alternative to the use of fertilizers in agricultural production. For these purposes, use the solvent diffusion/dissolution method for microparticles and an extensive characterization study was done. Thus, the characterization results showed particles with diameters between 5 to 60 µm and a  encapsulation efficiency 94.23% for nitrogen; 99.80% for phosphorus and to 65.00% potassium. The release profile of the microparticles was modulated based on Fick's law where they are released by a diffusion process, and showed an expected behavior, ie slower and significant in relation to these nutrients in pure solution. These observations provide evidence of the capacity of concrete synthesized on microparticles provide continuous and sustained release of NPK process for fertilizing plants. Furthermore, this paper proposes an alternative application of a sub-product (polyglycerol), which was obtained through glycerol, where the latter is generated abundantly in the production of biodiesel and often without sources of use compared to the amount generated. Finally, this work has high environmental prominence, both for the proposal of using glycerol and for the development of a new efficient and less polluting fertilizer.

Autores

  • Júnior Olair Chagas
  • Gilmare Antônia da Silva
  • Fabiana Aparecida Lobo