Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) descobriram que o biocarvão produzido a partir do bagaço de laranja pode purificar a água. Em geral, o material apresentou alta eficiência na remoção de poluentes e bactérias, tornando-se uma alternativa sustentável e econômica para o reuso agrícola.
A produção de suco de laranja gera grande volume de resíduos. O processamento da laranja gera bagaço, que representa cerca de 50% da fruta. A indústria descarta a maior parte e usa apenas uma fração como fibra na ração animal.
A safra 2024/25 deve alcançar 228,52 milhões de caixas de laranja no cinturão citrícola de São Paulo e Triângulo Mineiro, segundo o Fundo de Defesa da Citricultura (Fundecitrus). Esse volume resultará em cerca de 1 milhão de toneladas de suco concentrado e congelado.
Diante desse cenário, pesquisadores da UFSCar produziram biocarvão a partir do bagaço entre 2021 e 2024. O estudo revelou propriedades filtrantes capazes de remover contaminantes da água, tornando-a própria para reuso na agricultura.
Filtragem eficiente
Os pesquisadores aquecem o bagaço em um compartimento fechado, com pouco ou nenhum oxigênio, a temperaturas entre 300°C e 800°C para obter o biocarvão.
Os testes mostraram que o material reduz macronutrientes como fósforo e magnésio e elimina de 60% a 70% das bactérias presentes na água.
Os cientistas usaram amostras de um tanque séptico da estação experimental da UFSCar, que recebe resíduos de banheiros e refeitórios. Segundo a engenheira química Mariana Paola Cabrini, uma das autoras do estudo, o biocarvão não substitui materiais filtrantes já existentes, mas pode ser uma alternativa viável.
“Ele pode substituir o carvão ativado em alguns sistemas, mas a ideia é oferecer uma solução sustentável para o tratamento de águas residuais”, explica Mariana. O material pode ser produzido em pequenas empresas ou até mesmo em casa. No entanto, os pesquisadores ainda precisam estudar a viabilidade comercial.
Um estudo recente realizado no Centro Experimental Central do Instituto Agronômico (IAC), em Campinas (SP), trouxe novas evidências sobre os efeitos do biochar (biocarvão) de eucalipto na qualidade de solos argilosos em ambientes tropicais. A pesquisa, conduzida em parceria com a Embrapa Meio Ambiente e a Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul, teve duração de 28 meses e focou na eficácia do biocarvão em solos altamente intemperizados, que apresentam significativa presença de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio.
Isabella Lucon, professora da Faculdade de Agronegócios de Holambra (Faagroh), explica que o solo utilizado no estudo, típico de regiões tropicais, é naturalmente desafiador para a agricultura devido à sua baixa fertilidade e alta acidez. “No entanto, a aplicação de biochar se mostrou promissora na melhoria de propriedades físicas e químicas do solo”, observa.
O biocarvão, produzido a partir de resíduos de eucalipto por meio de pirólise, foi incorporado ao solo e seus efeitos foram monitorados durante dois ciclos de cultivo de milho, nas safras de 2016/2017 e 2017/2018.
Resultados do estudo
Ruan Carnier, bolsista na Embrapa Meio Ambiente, destaca que os resultados indicaram melhorias significativas na fertilidade do solo. “A aplicação do biochar aumentou a disponibilidade de nutrientes essenciais, como fósforo, cálcio e potássio, na camada de solo de 5 cm a 10 cm de profundidade. Esses elementos são fundamentais para o crescimento saudável das plantas, e seu aumento pode contribuir para aumentar a produtividade agrícola em solos previamente deficientes”, afirma Carnier.
Cristiano Andrade, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, complementa que, além das melhorias químicas, o biochar também influenciou positivamente as propriedades físicas do solo. A densidade aparente, que indica a compactação do solo, diminuiu, enquanto a porosidade total aumentou. “Essas mudanças são benéficas para a estrutura do solo, facilitando a penetração das raízes e a movimentação de água e ar, que são essenciais para a saúde das plantas”, enfatiza Andrade.
Retenção de água e desafios
Outro aspecto positivo observado foi o aumento da capacidade do solo em reter água. Para cada tonelada de biochar aplicada, houve um incremento de 500 litros de água disponível por hectare. Essa retenção hídrica pode ser crucial em períodos de estiagem, especialmente para culturas com menor demanda hídrica, como algumas culturas de inverno.
Aplicação do biocarvão – Foto- Isabella Lucon
Entretanto, o estudo também revelou limitações importantes na aplicação do biochar em solos argilosos de regiões tropicais. Embora tenha havido melhorias na porosidade e na retenção de água, a resistência do solo à penetração, que indica a facilidade com que as raízes podem crescer, não foi significativamente afetada. Além disso, os pesquisadores apontam para a questão do custo-benefício. Já que doses maiores de biochar podem ser necessárias para efeitos mais expressivos, elevando os custos. O estudo não detectou mudanças significativas nos níveis de micronutrientes ou no carbono orgânico do solo, o que poderia limitar os benefícios a longo prazo.
Implicações e futuras pesquisas
Este estudo destaca a importância de considerar as características específicas do solo e do ambiente ao avaliar a eficácia do biocarvão. Em regiões tropicais com solos argilosos, o uso de biochar pode trazer benefícios, mas esses são mais discretos em comparação a outros tipos de solo. Portanto, antes de recomendar sua aplicação em larga escala, é crucial realizar análises econômicas e experimentos de longo prazo que levem em conta as particularidades de cada região.
Os pesquisadores enfatizam que, apesar das limitações, o biochar continua sendo uma ferramenta promissora para a melhoria do solo. Especialmente em áreas onde a sustentabilidade agrícola é uma preocupação. Eles apontam para a necessidade de mais pesquisas em campo para entender melhor as interações do produto com diferentes tipos de solo e condições climáticas. As futuras pesquisas deverão se concentrar em otimizar as doses e métodos de aplicação para maximizar os benefícios. Isso enquanto se avaliam os custos e a viabilidade econômica para os agricultores.
Uma técnica primitiva dos povos indígenas da Amazônia pode revolucionar a produção de hortaliças. É o que comprovou um projeto inédito no mundo que avaliou os efeito do carvão na fertilidade do solo. A pesquisa foi conduzida pela Epagri com apoio do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico).
Resíduos das indústrias de carvão vegetal são grandes aliados dos produtores de cebola, melhorando o solo e aumentando a produtividade, de acordo com duas pesquisas da Epagri (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina) realizadas em Ituporanga.
“O uso desse resíduo, além de beneficiar o solo e as plantas, reduz o passivo ambiental das carvoarias”, afirma o pesquisador Fábio Satoshi Higashikawa. Conhecido como “biocarvão”, este material de baixo custo, vendido a cerca de R$ 1 o quilo em Santa Catarina, é o resíduo mais fino gerado na fabricação de carvão vegetal, chamado de “moinha de carvão” ou “pó de carvão”.
Foto: Divulgação – Epagri
Aumento na produção
As pesquisas da Epagri começaram em 2016, com um projeto pioneiro apoiado pelo CNPq, avaliando os efeitos do biocarvão na fertilidade do solo em sistema de plantio direto.
Concluiu-se que a aplicação de 1 tonelada por hectare melhora a fertilidade, aumentando nutrientes e matéria orgânica. “O biocarvão ainda eleva o pH do solo, reduzindo a toxicidade do alumínio e aumentando o rendimento da cebola”, acrescenta Fábio.
Além disso, o biocarvão é mais resistente à decomposição, proporcionando benefícios duradouros. Ou seja, os efeitos dependem do tipo, dose, solo e sistema de plantio, podendo reduzir custos de produção ao substituir parcialmente fertilizantes.
Um segundo estudo da Epagri, em parceria com Udesc (Universidade do Estado de Santa Catarina) e Fapesc (Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina), confirmou os benefícios do biocarvão nas propriedades físicas do solo e no rendimento da cebola.
Foto: Divulgação – Epagri
Sendo assim, áreas com doses de biocarvão desde 2016 apresentaram maior estabilidade dos agregados, melhorando a resistência à erosão. “Esses efeitos aumentam a resiliência do solo e da lavoura em anos com condições climáticas desfavoráveis”, resume Fábio.
Biodiversidade no solo
Uma terceira pesquisa da Epagri, em fase de captação de recursos, foca no efeito do biocarvão nos microrganismos do solo. “O biocarvão aumenta a biodiversidade e a atividade de microrganismos no solo”, aponta o pesquisador.
Embora o uso de biocarvão na agricultura tenha origem na Terra Preta de Índio, solos férteis da Amazônia, em Santa Catarina a prática ainda é rara. “A disponibilidade local limita o uso devido ao custo de transporte”, pondera Fábio.
