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  • Como biochar e hidrogel estão transformando a cajucultura no Nordeste

    Como biochar e hidrogel estão transformando a cajucultura no Nordeste

    Pesquisadores da Embrapa Agroindústria Tropical (CE) encontraram uma saída tecnológica acessível para um dos maiores gargalos da cajucultura no Semiárido: a alta mortalidade de mudas na fase de implantação dos pomares.

    Em experimentos com irrigação de salvação, técnica emergencial usada em períodos críticos de seca, o uso de hidrogel garantiu a sobrevivência de 100% das mudas do clone BRS 226 e reduziu os custos de irrigação em 46%. Já o biochar (biocarvão) melhorou a qualidade e o tamanho do pedúnculo, parte do caju conhecida popularmente como maçã.

    Os estudos integram uma linha de pesquisa sobre condicionadores de solo, insumos que melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do terreno, como estratégia de adaptação às mudanças climáticas na região.

    Mortalidade de mudas: um gargalo técnico e econômico

    Embora o cajueiro tenha reputação de tolerante à seca, o primeiro ano de implantação do pomar é crítico. As mudas enxertadas chegam estressadas da mudança do viveiro para o campo e enfrentam solos arenosos (Neossolos Quartzarênicos) com baixa retenção de umidade, em uma região onde a estação chuvosa é imprevisível em início, quantidade e distribuição.

    “Essa mortalidade tem sido um gargalo técnico e econômico na implantação dos pomares. Tem impacto na produtividade porque requer investimento na aquisição de mudas de reposição e retrabalho no campo”, afirma o pesquisador Rubens Sonsol, responsável pelos estudos.

    Os produtores podem perder até metade das mudas nessa fase. Um prejuízo que recomeça a cada novo plantio.

    Hidrogel: 55 litros por ano bastam para salvar as mudas

    Em experimento com irrigação de salvação, o polímero hidrofílico, um gel agrícola capaz de absorver e liberar água gradualmente para as raízes, demonstrou resultado expressivo. A dose ideal, de 29,56 gramas por cova, manteve todas as mudas do clone BRS 226 vivas com um consumo de apenas 55 litros por planta ao ano.

    A irrigação de salvação convencional recomenda 25 litros por semana. Com o hidrogel, esse volume caiu para 55 litros no ano inteiro.

    Sonsol alerta, porém, para um limite importante: doses acima de 29,5 gramas elevam a demanda hídrica, porque o polímero passa a reter a umidade de forma a torná-la menos disponível para as raízes. O excesso, portanto, produz efeito contrário ao desejado.

    Biochar quadruplica a sobrevivência em condições de sequeiro

    Outro experimento simulou condições extremas de escassez hídrica para avaliar diferentes doses de biochar na sobrevivência de mudas dos clones CCP 76 e BRS 226 no primeiro ano. A aplicação de quatro quilos por cova elevou a taxa de sobrevivência de 26%, resultado do grupo controle, para 68%.

    Uso de biochar melhorou vários parâmetros da produção irrigada de caju, resultando em frutos maiores e mais doces. Foto: Rubens Sonsol

    O biochar é um carvão produzido pela queima controlada de resíduos orgânicos em baixa presença de oxigênio (pirólise). Sua estrutura porosa retém água e nutrientes e ainda melhora a fertilidade do solo, favorece microrganismos benéficos, reduz a acidez e sequestra carbono.

    Uma das vantagens práticas destacadas pelo pesquisador é a acessibilidade do processo: o material pode ser produzido na própria propriedade rural, com resíduos da poda dos cajueiros, em fornos de tijolos rústicos (tipo caieira), sem tecnologia sofisticada.

    Pedúnculo mais doce e mais pesado no clone BRS 226

    Os estudos avançaram para avaliar o biochar em plantas adultas e irrigadas dos clones BRS 226 e CCP 76, os mais cultivados no Ceará. Os resultados variaram significativamente entre os dois genótipos.

    No BRS 226, o aumento das doses de biochar produziu crescimento linear e significativo no peso médio do pedúnculo. Com 4 kg por planta, o clone alcançou peso de pedúnculo semelhante ao do CCP 76, cerca de 140 gramas. O CCP 76, por sua vez, não apresentou alteração no peso do pedúnculo com o tratamento.

    O biochar também tornou o pedúnculo do BRS 226 mais doce e menos ácido. O dado tem relevância comercial: esse clone é valorizado pela tolerância à seca, mas tradicionalmente produz pedúnculos de menor apelo no mercado em comparação ao CCP 76. Com a melhora no perfil sensorial, o BRS 226 passa a competir em nichos de maior valor agregado, como sucos e doces artesanais, o que pode reduzir o desperdício de bagaço e aumentar a renda do agricultor.

    “A eficácia do biochar é dependente do genótipo, o que significa que as recomendações de manejo devem ser específicas para cada clone”, destaca Sonsol.

    Condicionadores de solo como resposta às mudanças climáticas

    Para o pesquisador, o principal significado dos estudos é estratégico: demonstrar que tecnologias de baixo custo e fácil acesso permitem ao cajucultor do Semiárido usar a água com mais eficiência e reduzir sua vulnerabilidade ao clima.

    “A utilização dos condicionadores de solo surge como uma estratégia de adaptação às mudanças climáticas, permitindo o uso mais eficiente da água de irrigação”, conclui Sonsol.

    O que são condicionadores de solo?

    Condicionadores de solo são insumos que melhoram as propriedades físicas, físico-químicas e biológicas do solo. Entre os que favorecem a retenção hídrica, destacam-se o biochar e o hidrogel.

    • Biochar (biocarvão): carvão produzido pela queima controlada de resíduos orgânicos com pouco ou nenhum oxigênio (pirólise). Sua estrutura porosa retém água e nutrientes. E contribui para a fertilidade do solo, a atividade de microrganismos benéficos, a redução da acidez e o sequestro de carbono. Produtores podem fabricá-lo na propriedade com resíduos de poda, usando fornos de tijolo tipo caieira.
    • Hidrogel (polímero hidrofílico): material sintético ou orgânico capaz de absorver grandes volumes de água e liberá-la gradualmente para as raízes. Quando o solo recebe chuva ou irrigação, o polímero absorve a água; depois, libera a umidade conforme a planta necessita.
  • Etanol brasileiro pode alcançar emissão negativa de carbono

    Etanol brasileiro pode alcançar emissão negativa de carbono

    Os pesquisadores da Embrapa e Unicamp desenvolveram estudo revolucionário sobre biocombustíveis. A pesquisa demonstra que novas tecnologias podem zerar a pegada de carbono do etanol. Além disso, o processo consegue até mesmo gerar emissões negativas no setor.

    Tecnologias inovadoras transformam setor sucroenergético

    O estudo avaliou duas tecnologias principais para reduzir emissões de carbono. Cientistas analisaram o sistema BECCS e a aplicação de biochar em canaviais. Essas soluções podem ampliar significativamente os benefícios do programa RenovaBio.

    O BECCS captura carbono biogênico emitido durante a produção de etanol. Durante a fermentação, as usinas liberam dióxido de carbono que pode ser capturado. Posteriormente, o CO₂ fica armazenado em formações rochosas subterrâneas de forma permanente.

    A Usina FS já aplica essa tecnologia pioneira no território brasileiro. A iniciativa reforça o papel dos biocombustíveis na economia de baixo carbono. Entretanto, o processo ainda demanda altos investimentos e infraestrutura especializada.

    Biochar melhora solo e sequestra carbono

    O biochar transforma resíduos vegetais em material estável de carbono. Pesquisadores submetem bagaço de cana à pirólise com pouco oxigênio. O resultado é um biocarvão que melhora propriedades físicas do solo.

    Produtores aplicam o material nos canaviais para sequestrar CO₂ por décadas. Cada tonelada de biochar pode capturar até 1,42 toneladas de carbono equivalente. Além disso, o produto atua como corretivo agrícola natural nas lavouras.

    Redução drástica na intensidade de carbono

    Atualmente, o etanol hidratado brasileiro apresenta 32,8 gramas de CO₂ por megajoule. Com BECCS na fermentação, o índice cairia para apenas 10,4 gramas. A aplicação de biochar reduziria as emissões para 15,9 gramas por megajoule.

    Lucas Pereira, pesquisador da Embrapa, explica cenários ainda mais ambiciosos possíveis. “A captura durante a combustão permitiria resultados negativos de -81,3 gramas”, afirma. Isso significa que o etanol removeria mais carbono do que emite.

    Custos elevados limitam adoção das tecnologias

    Nenhuma das 300 usinas certificadas pelo RenovaBio adota essas tecnologias atualmente. Os créditos de descarbonização negociam a cerca de US$ 20 por tonelada. Porém, o BECCS custa entre US$ 100 e US$ 200 por tonelada capturada.

    O biochar apresenta custo médio de US$ 427 por tonelada do produto. Esses valores elevados impedem a implementação em larga escala no momento. Especialistas apontam necessidade de novos mecanismos de incentivo econômico e regulatório.

    Duas frentes de captura de carbono

    Nilza Patrícia Ramos, da Embrapa, destaca duas frentes de aplicação estudadas. A primeira ocorre durante a fermentação alcoólica nas usinas de etanol. A segunda acontece na geração de eletricidade a partir de biomassa.

    “A fermentação emite CO₂ relativamente puro e mais fácil de capturar”, explica. Já a combustão pode gerar emissões negativas em maior escala comercial. Contudo, essa opção enfrenta custos mais altos e desafios de infraestrutura.

    Plantas-piloto já testam armazenamento de carbono em usinas de etanol. Entretanto, nenhuma unidade sucroenergética opera comercialmente com a tecnologia ainda. Especialistas alertam sobre necessidade de mapear formações geológicas adequadas para armazenamento.

    Biochar reduz também outros gases de efeito estufa

    Cristiano Andrade, pesquisador da Embrapa, destaca benefícios adicionais do biochar. O produto reduz emissões de óxido nitroso, gás muito mais potente. Experimentos consideram aplicação entre 1 e 4 toneladas por hectare cultivado.

    A taxa menor é compatível com a rotina atual das usinas. A maior representa o limite viável conforme disponibilidade de resíduos agrícolas. Porém, aplicações excessivas podem afetar negativamente a fertilidade do solo.

    Etanol supera gasolina e compete com elétricos

    Pesquisadores compararam emissões de veículos movidos a etanol, gasolina e eletricidade. Mesmo sem tecnologias de emissão negativa, o etanol apresenta menor intensidade. Com BECCS e biochar, a vantagem ambiental aumenta significativamente em relação.

    Em alguns cenários, o etanol pode superar até veículos elétricos brasileiros. Isso ocorre quando se considera a eletricidade média do sistema nacional. O biocombustível demonstra potencial competitivo frente a todas as alternativas atuais.

    RenovaBio precisa de políticas complementares

    O programa RenovaBio estimula biocombustíveis com baixa emissão de gases estufa. Distribuidoras de combustíveis fósseis adquirem CBIOs para compensar suas emissões. Cada crédito equivale a uma tonelada de CO₂ evitada no ambiente.

    Contudo, o incentivo financeiro atual pode não viabilizar tecnologias de captura. O estudo sugere linhas de financiamento e mercado voluntário de carbono. Nos Estados Unidos, o crédito tributário 45Q remunera até US$ 180/tCO₂.

    Potencial de reduzir 12% das emissões nacionais

    A implementação em larga escala geraria ganhos expressivos para o Brasil. A combinação de tecnologias poderia resultar em 197 milhões de toneladas. Isso equivale a 12% de todas as emissões brasileiras registradas em 2022.

    O cenário mais viável capturaria cerca de 20 milhões de toneladas anualmente. Cada usina certificada sequestraria em média 75 mil toneladas de carbono. Esse volume seria decisivo para cumprimento das metas climáticas brasileiras até 2030.

    O país precisa reduzir emissões líquidas para 1.200 milhões de toneladas. Isso representa 500 milhões a menos que o total emitido em 2022. As tecnologias de emissão negativa acelerariam significativamente esse processo de descarbonização.

    Desafios na coleta de dados agrícolas

    Autores do estudo alertam sobre fragilidades no inventário de dados agrícolas. Usinas ainda apresentam dificuldades para mensurar emissões com precisão total. Isso pode gerar superestimativas ou subestimativas nos cálculos de impacto ambiental.

    A análise de mudanças no uso da terra ainda carece de detalhamento. Esse fator é central para avaliar sustentabilidade real da bioenergia brasileira. Especialistas recomendam aprimoramento urgente dos sistemas de monitoramento e rastreabilidade.

    Brasil pode liderar transição para combustíveis limpos

    O Brasil é o segundo maior produtor mundial de etanol e biodiesel. O país dispõe de infraestrutura agrícola e industrial robusta para expansão. Além disso, políticas consolidadas como RenovaBio oferecem base regulatória sólida.

    O etanol brasileiro já se destaca como combustível de baixo carbono. Com tecnologias de emissão negativa, o país daria salto qualitativo expressivo. Isso colocaria o Brasil na vanguarda da transição energética global atual.

    O biocombustível nacional competiria não apenas com combustíveis fósseis tradicionais. A disputa incluiria também veículos elétricos e hidrogênio verde no mercado. Pesquisadores veem oportunidade única para o agronegócio brasileiro se posicionar estrategicamente.

    Futuro depende de articulação entre setores

    O avanço das tecnologias exige equilíbrio entre inovação e economia sustentável. Mecanismos econômicos precisam tornar o carbono negativo competitivo internacionalmente. Políticas públicas mais ambiciosas são fundamentais para viabilizar os investimentos necessários.

    O futuro do etanol depende menos da disponibilidade técnica das soluções. O desafio central está na capacidade de articular incentivos econômicos eficazes. Somente assim o Brasil transformará o carbono negativo em ativo competitivo.

    Os pesquisadores concluem que o momento é estratégico para o setor sucroenergético. A janela de oportunidade está aberta para liderança brasileira em biocombustíveis avançados. Entretanto, isso requer decisões coordenadas entre governo, setor privado e academia.

  • Biocarvão de eucalipto ajuda na melhoria do solo

    Biocarvão de eucalipto ajuda na melhoria do solo

    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.

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    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.