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Caraterização de vasos biodegradáveis: Uma possível solução para a substituição de plásticos agrícolas
handle: 10400.22/26501
A crescente necessidade de soluções sustentáveis, impulsiona a economia circular através da reutilização de resíduos agrícolas, para fabricar materiais utilizáveis no setor agrícola, especificamente vasos biodegradáveis. Estes vasos têm o potencial de substituir os tradicionais vasos de plástico, que apresentam problemas ambientais significativos. Este trabalho teve como objetivos caracterizar vasos biodegradáveis comercializados (vasos de coco, pasta de papel, TNT e turfa); avaliar as suas propriedades físicas, químicas e mecânicas; estudar a biodegradação dos vasos em diferentes condições de solo; analisar o impacto dos vasos biodegradáveis no crescimento de tomateiros; e explorar o uso de resíduos agrícolas (casca de bolota, noz, cortiça, madeira e serrim) e resinas (goma arábica e colofónia) para a potencial produção de vasos biodegradáveis. Os parâmetros avaliados incluíram a capacidade de retenção de água, análise estrutural por FTIR, propriedades mecânicas, teor de cinzas, concentração de nutrientes, biodegradabilidade e impacto no crescimento de tomateiros. Verificou-se que o vaso de pasta de papel pode reter quatro vezes a sua massa em água, levando cinco semanas para atingir essa saturação e cerca de 24 horas para secar completamente em condições ambientais. O FTIR identificou os principais grupos funcionais dos componentes lenhocelulósicos, como celulose, hemicelulose e lignina. Os ensaios mostraram que os vasos de coco possuem melhores propriedades mecânicas, com um módulo de Young de 3 305 MPa e uma tensão de cedência de 392 MPa. O teor de cinzas foi geralmente inferior a 5 % da massa seca nos vasos biodegradáveis. Quanto à concentração de nutrientes, foi determinada uma concentração máxima de macro e micronutrientes de aproximadamente 58 128 mg/kg de peso seco nos vasos de pasta de papel, 30% superior aos outros vasos. Após seis meses enterrados no solo, os vasos de coco, pasta de papel e turfa degradaram-se em 30 %, 40 % e 60 % da massa, respetivamente, sem produzir micropartículas inertes e facilitando a penetração rápida das raízes no solo. Os ensaios em solos de turfa mostraram um bom crescimento dos tomateiros, especialmente nos vasos de coco, com um peso médio total de 55 g num período de três meses (abril a junho). Além disso, foram analisados resíduos de casca de bolota, noz, cortiça, madeira e serrim, e resinas de goma arábica e colofónia (resina de pinheiro) para a potencial produção de vasos biodegradáveis. Determinouse teores de humidade e cinzas inferiores a 5 % e 15 %, respetivamente, com maior concentração de minerais na cortiça (51 232 mg/kg seco) e goma arábica (43 235 mg/kg seco), ideais para serem incorporados nos vasos. Foram extraídos taninos das cascas de bolota e utilizados num ensaio preliminar para a produção de polímeros com potencial aplicação na fabricação de vasos biodegradáveis. Os taninos são compostos fenólicos naturais que podem formar polímeros rígidos quando combinados com agentes de ligação apropriados. Neste estudo, as condições ótimas para a polimerização dos taninos foram estabelecidas utilizando 6 g de taninos, 12 mL de glioxal [40% (m/m)], um pH de 9,6, temperatura de 80 °C e um tempo de polimerização de 60 minutos. Esta formulação mostrou-se eficaz na criação de uma matriz polimérica robusta adequada para a produção de vasos biodegradáveis. Conclui-se que os vasos de TNT não são biodegradáveis, enquanto os outros vasos são bons substitutos para os vasos agrícolas convencionais de plástico, devido às suas propriedades adequadas para a plantação e promoção da economia circular. Os vasos de coco foram considerados os mais indicados para essa substituição. A utilização de resíduos agrícolas e resinas naturais mostrou-se promissora para a produção de vasos biodegradáveis com características adequadas, contribuindo para a sustentabilidade e a economia circular.
- Polytechnic Institute of Porto Portugal
Biodegradable pots, Minerals, Vasos biodegradáveis, Characterization, Minerais, Caracterização, Soils, Solos, Biomass, Biomassa, Resins, Resinas
Biodegradable pots, Minerals, Vasos biodegradáveis, Characterization, Minerais, Caracterização, Soils, Solos, Biomass, Biomassa, Resins, Resinas
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