Carbonização hidrotermal de biomassa do cerrado visando aplicações agrícolas

Abstract

A carbonização hidrotérmica (HTC) de biomassa tem recebido atenção no âmbito da agricultura, através do uso do produto sólido (hydrochar) para melhoria de propriedades químicas e físicas do solo. A HTC é uma técnica de conversão termoquímica atraente devido à sua capacidade de transformar a biomassa úmida em produtos de alta qualidade sem a necessidade da pré-secagem. Neste trabalho, cascas do fruto do cerrado, Tingui, foram tratadas hidrotermicamente a 180 ºC por 1 hora, com adição de K2CO3. Foram obtidos três diferentes materiais: hydrochar de tingui, hydrochar de tingui com adição de K2CO3 na proporção 1:1 (biomassa:K2CO3) e hydrochar de tingui com adição de K2CO3 na proporção 2:1. As propriedades físico-químicas dos hydrochars obtidos foram determinadas e experimentos de capacidade de troca catiônica (CTC) e capacidade de retenção de água (CRA) também foram realizados. Além do produto sólido, a água do processo da carbonização do tingui com adição de K2CO3 foi avaliada quanto a sua toxicidade para o ambiente terrestre, através de germinação de sementes de tomate. Os resultados de CTC para os hydrochars atenderam aos requisitos de especificação mínima exigida para condicionadores de solo comerciais pelo Ministério da Agricultura e Pecuária e Abastecimento – MAPA, de 200 mmolc.kg-1, onde o hydrochar que apresentou maior CTC foi o HTK2 (hydrochar de tingui com K2CO3 na proporção 2:1) com 399,52 mmolc.kg-1. O hydrochar HTK2 também apresentou o maior valor para CRA, de 1,10 g.g-1, resultado este 83% maior que o mínimo exigido pelo MAPA para condicionadores de solo comerciais. O teste preliminar de germinação com a água do processo HTC do HTK2 (AHTK2) mostrou que a AHTK2 pura inibiu completamente a germinação das sementes do tomate. Por outro lado, a AHTK2 diluída foi capaz de estimular a germinação e o crescimento das raízes da planta, análogo ao controle com apenas água destilada. O trabalho sugere que os hydrochars de tingui com e sem adição de K2CO3 podem melhorar as características químicas e físicas do solo, além de apresentarem potencial para aumento da fertilidade do solo, especialmente, com a adição da água do processo.