WO2019084650A1

WO2019084650A1 - Fertilizante preparado a partir de biocarvão, processo de obtenção e material para propagação vegetal

Info

Publication number: WO2019084650A1
Application number: PCT/BR2018/050403
Authority: WO
Inventors: Bernardo MELO MONTES NOGUEIRA BORGES; Henrique COUTINHO JUNQUEIRA FRANCO; Mathias STRAUSS
Original assignee: Centro Nacional De Pesquisa Em Energia E Materiais
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2019-05-09
Also published as: BR102017023632B1; BR102017023632A2

Abstract

A presente invenção refere-se a um fertilizante preparado a partir de biocarvão, ao seu processo de obtenção e a um material de propagação vegetal que compreende o referido fertilizante preparado a partir de biocarvão. A presente invenção permite uma maior eficiência de utilização dos nutrientes pelas plantas e a melhoria das condições do solo e possui aplicação na área agrícola e de cultivo protegido de hortifruticultura.

Description

FERTILIZANTE PREPARADO A PARTIR DE BIOCARVAO , PROCESSO DE OBTENÇÃO E MATERIAL PARA PROPAGAÇÃO VEGE TAL

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um fertilizante preparado a partir de biocarvão, o qual permite uma maior eficiência de utilização dos nutrientes pelas plantas e a melhoria das condições do solo em decorrência do seu processo de obtenção. Ainda, a presente invenção trata-se de um material para propagação vegetal que compreende o referido fertilizante. A presente invenção possui aplicação na área agrícola e de cultivo protegido de hortifruticultura .

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Os biocarvões são sólidos ricos em carbono, os quais podem ser obtidos por meio do tratamento termoquímico de biomassas como o esterco animal e resíduos agroindustriais como a palha, a torta de filtro e o bagaço da cana-de-açúcar, a casca de arroz e outros, por processos conhecidos como pirólise ou carbonização. No caso dos resíduos sólidos da cana-de-açúcar, em especial, os processos de pirólise têm sido vistos como uma alternativa para o seu manejo e utilização com a finalidade de aproveitamento energético e de uso em química-fina, sendo uma solução acoplável a biorrefinarias para produção de energia, elétrica e térmica, e outros produtos de valor agregado.

[003] Durante a pirólise, as cadeias carbónicas do material orgânico da biomassa se fragmentam em moléculas menores e que reagem entre si, resultando em três frações distintas: uma gasosa (biogás), uma líquida (bio-óleo) e uma sólida (biocarvão) . A quantidade e as propriedades físico- químicas de cada uma destas frações, geradas durante o processo, dependem de diversos fatores, como por exemplo, taxa de aquecimento, temperatura, pressão, configuração do reator, tempo de residência e tipo de biomassa utilizados.

[004] Tem sido observado que o uso de biocarvões no solo permite a melhoria de sua fertilidade e estrutura, com destaque para a capacidade de troca de cátions (CTC) , para o aumento da porosidade e disponibilidade de nutrientes, com redução de perdas (DING et al . , 2016; GUL; WHALEN, 2016) . Ainda, os biocarvões atuam no sequestro de carbono e de gases do efeito estufa (GEE) e aumentam a produtividade de culturas agrícolas (SOHI, 2012; PAUSTIAN et al . , 2016) . Quando incorporados ao solo, os biocarvões podem melhorar sua estruturação, modificando a distribuição de tamanho de partículas e de densidade, além de impactar diretamente na capacidade de retenção e disponibilização de água às culturas, melhorar a atividade de microrganismos e a aeração do solo (WU et al . , 2016) .

[005] Nos últimos anos, apesar da difusão do uso de biocarvões na agricultura como fertilizante e corretivo de solo, a ampla maioria das avaliações de sua eficiência agronómica tem sido realizada a partir da sua aplicação direta ou após tratamento prévio mínimo, tanto físico como químico. No entanto, a aplicação direta possui uma desvantagem logística, uma vez que a densidade aparente destes materiais é muito baixa e consequentemente um grande volume do mesmo necessita ser aplicado ao solo. Assim, custos elevados com transporte do produto inviabilizam sua utilização em grande escala ou em culturas extensivas. Outra desvantagem é a variação quanto a composição dos biocarvões: mesmo sendo processados a partir de materiais ricos em alguns nutrientes, esses são parcialmente perdidos durante a pirólise e, com isso, apenas uma pequena quantidade deles é levada ao campo. Estes fatores, associados ao elevado custo de produção e aplicação desses materiais sem agregação de valor, inviabiliza a aplicação em grandes áreas.

[006] Os biocarvões, no entanto, podem ser submetidos a tratamentos físicos e químicos que maximizem as suas propriedades agronómicas. As características dos biocarvões que influenciam positivamente nas interações com o solo e no desenvolvimento vegetal possuem relação direta com a sua área superficial específica, composição elementar, quantidade e tipos de grupos funcionais oxigenados de superfície. Diante disto, abre-se uma janela de oportunidades para o emprego de processos físico-químicos que maximizem essas características e, assim, a eficiência do fertilizante, tornando os biocarvões viáveis e competitivos frente às fontes tradicionais quanto ao fornecimento de nutrientes e capacidade de retenção de água, mas com superioridade quanto a questão ambiental e melhorias no ambiente radicular das plantas.

[007] Alguns materiais, neste sentido, vêm sendo estudados e comercializados. No entanto, em geral, realiza- se meramente uma mistura física ou peletização dos nutrientes com o biocarvão, com mistura via sólida ou via úmida. O documento CN104817384, de 20/04/2015, reivindica um fertilizante baseado em cálcio, magnésio e fosfato fundido, em que uma massa entre 20 e 24 % de biocarvão obtido a partir de palha de biomassas vegetais (soja, arroz, milho e similares) faz parte da composição: o processo de preparação envolve a pirólise da palha, o uso do biogás gerado na pirólise para a fusão dos compostos que integram o fertilizante e a peletização do produto final. Já o documento CN105693328, de 27/01/2016, apresenta uma formulação liquida contendo palha de trigo pirolisada e uma solução de KOH, solução esta que é digerida, filtrada e sofre a adição de outros cátions. Similarmente, o documento CN104211545, de 22/09/2014, trata da mistura de um biocarvão de cascas de amendoim, pedúnculos de banana, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos de processamento do milho ou combinações entre estes, com fontes de nitrogénio, fosfato e potássio, granulando-se a mistura com atapulgita ou silicato de sódio. A desvantagem de se utilizar formulações destes tipos reside em que, a partir do momento que estas entram em contato com a água, os nutrientes são solubilizados e passam para a solução do solo rapidamente, ficando passíveis de perdas e reduzindo a eficiência dos fertilizantes. Outro ponto insípido destes processos de simples mistura é que suas formas de produção não promovem o aumento da área superficial do biocarvão, o que é altamente desejado. Materiais com superfície específica maiores são capazes de reter e liberar água e nutrientes de maneira mais gradual, gerando assim um aumento na eficiência e, consequentemente, uma diminuição nos custos de aplicação.

[008] Outras estratégias de formulação de fertilizantes baseados em biocarvões também são adotadas, tal como a descrita em WO201491279, de 12/12/2012, em que se reivindica um processo no qual resíduos agroindustriais passam por uma pirólise a baixa temperatura (entre 300°C e 500°C), o material obtido passa por uma adsorção com uma fonte de N em fase líquida a uma temperatura entre 100 e 200°C e, posteriormente, por um recobrimento com um polímero biodegradável, como o alginato. De maneira semelhante, BR102015027850-0, de 04/11/2015, descreve um processo de fabricação de um fertilizante mineral customizado em que a biomassa selecionada é pré-tratada em um reator de pirólise lenta e o biocarvão resultante é introduzido em um reator de adsorção interna, no qual os fertilizantes minerais são adicionados ao biocarvão: após à adsorção, o fertilizante passa por um reator de secagem e selagem para a formação de grânulos secos. Embora se mencione uma etapa de adsorção, a solubilidade dos nutrientes adsorvidos aos biocarvões acima citados na solução de solo equivale aos casos onde uma simples mistura física dos componentes é realizada. Ainda, nenhum dos processos descritos permite a alteração da estrutura do biocarvão de maneira a aumentar sua superfície específica .

[009] Em especial, a questão da fertilização fosfatada é de grande interesse principalmente em solos tropicais, altamente intemperizados e com grande capacidade de adsorção desse elemento. Solos como este levam à indisponibilidade de fósforo (P) às plantas e, em decorrência deste fato, a busca pela otimização de fertilizantes é, em sua grande maioria, pautada na disponibilização do fósforo. A eficiência de uso de P em solos brasileiros, por exemplo, é em torno de 30%, mesmo em operações e sistemas altamente tecnifiçados . Em Ronghua et al . , 2016 (Bioresource Technology 215 (2016) 209- 214) , um resíduo da cultura de cana-de-açúcar, em um processo combinado de impregnação e pirólise com óxido de magnésio, forma um biocarvão com propriedades magnéticas, capaz de recuperar fosfatos a partir de soluções aquosas e de ser empregado como fertilizante fosfatado. Apesar de esta também ser uma solução para o enriquecimento do biocarvão, existe a necessidade de que o processo de impregnação permita, de alguma maneira, o controle do produto que está sendo formado, com uniformidade de características. Além disso, a recuperação de fosfatos a partir de águas residuárias, por exemplo, para usá-lo como nutriente no solo, poderia ser um problema diante da provável contaminação do produto final com metais pesados e patógenos. Isso acarretaria um impacto negativo na utilização do fertilizante formado. Adicionado a isso, gerar todo um processo fundamentado apenas em um nutriente onera a produção do fertilizante, de forma que é interessante que o processo não se limite apenas ao fósforo, mas também se estenda a outros elementos essenciais às plantas .

[010] A simples mistura ou impregnação de um biocarvão com uma solução de ácido fosfórico, além de tornar o produto resultante ácido, inviabilizando sua aplicação ao solo, não alteraria por si só a estrutura e porosidade do biocarvão. Desta forma, as maneiras descritas para o enriquecimento dos biocarvões com nutrientes não atendem à proposta de obtenção de um fertilizante de biocarvão com eficiência aumentada, que controle a disponibilidade dos nutrientes quando em contato com o solo (onde ele pode ser adsorvido, lixiviado ou volatilizado) e que, ao mesmo tempo, permita que as raízes das plantas absorvam os nutrientes do biocarvão. O aumento da porosidade dos biocarvões também é desejado por relacionar-se com a melhoria na capacidade de retenção de água do solo, aumento da matéria orgânica e consequentemente efeitos benéficos na população microbiana no solo ligada diretamente às melhorias das propriedades edáficas, fatores estes que em geram um incremento de produtividade.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[011] A presente invenção trata-se de um fertilizante preparado a partir de biocarvão, de um processo de obtenção do referido fertilizante e de um material para propagação vegetal .

[012] O fertilizante da presente invenção compreende um biocarvão e um sal nutriente, em que o dito sal está aderido e intimamente associado à estrutura do biocarvão. Ademais, o fertilizante possui área superficial aumentada em relação aos biocarvões convencionais. Estas características permitem com que o nutriente seja liberado gradualmente à solução de solo, reduzindo suas perdas e, com isso, aumenta-se a eficiência da fertilização. Além disso, a porosidade aumentada permite que mais nutrientes sejam adsorvidos, o que também contribui para a eficiência do fertilizante.

[013] O processo de obtenção do fertilizante de que trata o presente invento compreende as etapas de: (a) embeber o biocarvão em uma solução de agentes ativantes eleitos dentre compostos inorgânicos ativantes que contenham nitrogénio, fósforo ou potássio; (b) secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e (c) neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução com agente neutralizante e secar o produto. Este processo possui a vantagem de permitir a alteração estrutural do biocarvão, aumentando a sua área superficial e a formação in situ e adesão do sal nutriente à sua estrutura do biocarvão . [014] Ainda, é objeto da presente invenção um material como meio para propagação vegetal que compreenda um recobrimento externo e/ou substrato de plantas, compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e sais nutrientes, em que os sais estão aderidos à estrutura do biocarvão. A vantagem deste material para propagação reside no fato de que a água e os nutrientes necessários para o desenvolvimento vegetal são mantidos próximos à planta.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[015] A Figura 1 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento, e mapas dos elementos K, P e C adquiridos por espectroscopia dispersiva em energia (EDS) acoplada ao microscópio. 1: Partículas dos fertilizantes preparados a partir de biocarvão de palha de cana-de-açúcar . 2: Mapa da distribuição de potássio nas partículas de biocarvão, mostrando que há uma distribuição homogénea deste elemento partículas. 3: Mapa da distribuição de fósforo nas partículas de biocarvão, mostrando efeito semelhante ao encontrado para o potássio (2) . 4: Mapa da distribuição de carbono, estrutural do biocarvão .

[016] A Figura 2 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento após lavagem com água, mapeando os elementos presentes e destacando uma partícula do referido fertilizante. 1: Partícula do fertilizante preparado a partir de biocarvão de palha de cana-de-açúcar após lavagem com água. 2: Mapa da distribuição de potássio mostrando que ainda há residual de potássio após lavagem e que a liberação do sal é gradual. 3: Mapa da distribuição de fósforo, mostrando efeito semelhante ao encontrado para o potássio (2) . 4: Mapa da distribuição de carbono, estrutural do biocarvão.

[017] A Figura 3 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento com destaque para a partícula de sal nutriente, que se encontra aderido ao biocarvão. Esq.: destaques (em círculo) para as partículas de sal nutriente. Dir.: Zoom da região destacada à esquerda, mostrando a ligação das partículas de sal com o biocarvão.

[018] A Figura 4 mostra uma imagem do fertilizante a base de biocarvão em grânulo (2 - 4 mm) .

[019] A Figura 5 mostra os teores de cinzas de palha de cana-de-açúcar, do biocarvão obtido com a referida palha e dos fertilizantes em diferentes proporções mássicas de KOH (agente ativante) em relação a quantidade de biocarvão de palha adicionado.

[020] A Figura 6 apresenta a quantidade de azul de metileno em mg g^_1 adsorvido pelo biocarvão e pela matriz do fertilizante biocarvão após o processo de fabricação, o que revela o aumento de porosidade do material pelo processo do presente invento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[021] A presente invenção trata-se de um fertilizante preparado a partir de biocarvão e seu processo de obtenção. Define-se biocarvão por resíduo sólido proveniente de processo de pirólise ou carbonização de materiais orgânicos. A título de exemplos, porém sem limitação a estes, os materiais orgânicos podem ser eleitos dentre o grupo que compreende restos de culturas agrícolas, tortas de filtro, palhas como a de cana-de-açúcar e arroz, lignina, resíduos lignocelulósicos , resíduos do processamento de produtos agrícolas e florestais, sub-produtos da produção de alimentos, papel e madeiras. Por fertilizante preparado a partir de biocarvão, entende-se um fertilizante que compreende, em sua composição ou estrutura, um biocarvão proveniente de quaisquer materiais orgânicos.

[022] O fertilizante da presente invenção é caracterizado por compreender um biocarvão e um sal nutriente, em que o dito sal está aderido à estrutura do biocarvão .

[023] O biocarvão presente no fertilizante possui uma área superficial aumentada em relação ao biocarvão de origem e os convencionais, sendo esta área superior a 100 m²/g. O sal pode ser eleito dentre o grupo que compreende KH2 PO4 , K2HPO4 , K3PO4, KC1, KNO3, ou misturas entre estes, mas não se limitando a apenas esses.

[024] O fertilizante da presente invenção pode compreender, ainda, micronutrientes tais como ferro, zinco, cobre, manganês, selênio, cloro, boro, molibdênio, cobalto, níquel, silício, misturas entre estes e outros que podem vir a serem considerados essenciais. Além disso, dito fertilizante pode compreender enzimas como inibidores de nitrificação, de hidrólise da ureia, dentre outras relacionadas ao metabolismo de nitrogénio no solo, com o intuito de aumentar a eficiência de uso de N pelas plantas quando o fertilizante for composto por fonte de nitrogénio.

[025] O fertilizante da presente invenção pode ser apresentado na forma de pó, de grânulos, de pellets, ou de outros sólidos fertilizantes. Desta maneira, no caso de um grânulo, o fertilizante da presente invenção é caracterizado por compreender, além de um biocarvão e um sal nutriente, em que o sal está aderido à estrutura do biocarvão, um agente ligante ou outros aditivos como citados nos Anexos II, III e IV da Instrução Normativa N°46 de 22 de novembro de 2016 do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento.

[026] O agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende as argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas. Ainda, o agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende amido, vinhaça e caldas de açúcares. É possível que o agente ligante seja eleito dentre combinações entre estas opções.

[027] Adicionalmente, os grânulos e pellets podem compreender recobrimentos minerais ou poliméricos como, por exemplo, calcário, ceras, e enxofre elementar.

[028] Em outra vertente, o fertilizante desta invenção possui aplicação no recobrimento de materiais de propagação vegetal, como sementes, toletes e tubérculos. Assim, a presente invenção contempla um material de propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e um sal nutriente, em que o sal está aderido à estrutura do biocarvão. Opcionalmente, o recobrimento externo do referido material para propagação vegetal compreende um fertilizante preparado a partir de biocarvão e um sal nutriente, em que o sal aderido à estrutura do biocarvão é selecionado dentre o grupo que compreende KH2 PO4 , K2HPO4 , K3PO4 , KC1, KNO3 , ou misturas entre estes. O biocarvão, neste caso, teria uma área superior a 100 m²/g. O recobrimento externo pode compreender, ainda, micronutrientes , enzimas, inibidores enzimáticos, agentes ligantes e recobrimento mineral ou polimérico conforme descrito para o fertilizante da presente invenção.

[029] A presente invenção trata-se, também, do processo de obtenção do fertilizante a partir de biocarvão acima descrito. O processo compreende as etapas de:

a) Embeber o biocarvão em uma solução contendo agentes de ativação eleitos dentre compostos inorgânicos que contenham nitrogénio, fósforo ou potássio;

b) Secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e

c) Neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução neutralizante e secar o produto.

[030] Entende-se por composto inorgânico por um composto que contêm metais ou hidrogénio combinado com um não-metal ou um grupo de não metais. Na etapa (a), os compostos inorgânicos podem ser selecionados , preferencialmente, dentre hidróxido de potássio e ácido fosfórico, porém sem restrição a estes. O tratamento térmico do biocarvão na etapa (b) deve acontecer em um ambiente livre ou com baixa concentração de oxigénio, por exemplo, sob atmosfera de N2, a uma temperatura de 400 a 1000 °C e com o material seco. Ao final da etapa (b) , obtém-se um material de porosidade aumentada em relação aos biocarvões convencionais, com consequente elevação da área especifica do material. A área atingida é superior a 100 m²/g.

[031] Na etapa (c) o biocarvão tratado termicamente deve ser embebido em uma solução neutralizante selecionada dentre o ácido fosfórico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, hidróxido de potássio, hidróxido de amónio ou outros. Por se tratar de uma reação de neutralização, deve- se ter o cuidado de eleger soluções que neutralizem a solução contendo agentes de ativação empregada na etapa (a) . Desta maneira, se o agente de ativação empregado for o hidróxido de potássio, básico, a solução neutralizante deve ser ácida. Do contrário, se o agente de ativação eleito for o ácido fosfórico, deve-se eleger uma solução neutralizante básica para a etapa (c) . Uma característica importante na escolha da solução contendo agentes de ativação e da solução neutralizante é o tipo de sal fertilizante que se pretende obter ao final da etapa (c) : em um exemplo, caso a necessidade seja a fertilização com cloreto de potássio, o hidróxido de potássio deverá ser empregado na etapa (a) , enquanto que ácido clorídrico deverá ser empregado na etapa

(c) do processo. Caso a necessidade seja a fertilização fosfatada, o ácido fosfórico poderá ser empregado na etapa

(a) , enquanto que hidróxido de potássio poderá ser empregado na etapa (c) do processo ou vice e versa.

[032] Após à neutralização na etapa (c) , o produto pode, opcionalmente, passar por uma etapa de adição de outros sais fertilizantes e/ou compostos de interesse como por exemplo sais contendo micronutrientes , inibidores enzimáticos, herbicidas, fungicidas, ou combinações entre estas.

[033] Ainda, o produto pode passar, opcionalmente, por uma etapa de granulação, adicionando-se um agente ligante selecionado dentre o grupo que compreende as argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas. Ainda, o agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende amido, vinhaça, caldas de açúcares. Da etapa de granulação, resulta um produto granulado, que pode, opcionalmente, receber recobrimentos minerais ou poliméricos, como calcário, microfilmes e enxofre elementar.

[034] Exemplo

[035] Duzentos gramas de biocarvão de palha de cana-de- açúcar pirolisada foram obtidos em reator de pirólise de leito fluidizado a 480 °C.

[036] Para a solução de agente de ativação, diluiram-se 200 g de KOH em 500 mL de H2O e agitou-se em agitador mecânico até que a solução ficasse homogénea. Seguidamente foram sendo adicionados, de 50 em 50 g, o biocarvão e também H2O, de 100 em 100 mL, até 1000 mL de H2O e 200 g de biocarvão. Após a solução ficar homogénea, aproximadamente 15 minutos, a mesma foi mantida em agitação constante por 120 minutos. Após esse período a mistura foi transferida à bandeja plástica e seca em estufa de circulação forçada de ar a 105 °C por 24 h ou até atingir massa constante.

[037] O material seco foi então triturado com o auxílio de um almofariz e pistilo, transferido para cadinhos de porcelana e tratado termicamente em mufla sob atmosfera inerte. O gás utilizado para manter a atmosfera livre de oxigénio foi o nitrogénio (N2) , em uma temperatura de 700 °C, por 90 minutos, seguindo uma curva de aquecimento: partindo da temperatura ambiente (25 °C) o aumento gradual da temperatura foi de 20 °C por minuto até 700 °C (tempo aproximado de 34 minutos); quando em 700 °C o mufla permaneceu por 90 minutos em temperatura constante e ao final do processo automaticamente desligada. Todo o processo de aquecimento e resfriamento deu-se com a atmosfera de N2 para evitar que o material entrasse em combustão. Deve-se observar que, após o fechamento da mufla e antes do início do aquecimento, deve-se permanecer com o fluxo de gás N2 ligado por pelo menos 5 minutos para que o oxigénio na atmosfera interna do mufla seja eliminado. O resfriamento do sistema e a retirada do material deu-se após período de 12 h, quando temperatura estava inferior a 150 °C.

[038] O material foi então triturado com almofariz e pistilo e homogeneizado. Após esta etapa o mesmo foi disperso em 500 mL de H2O com auxílio de agitador mecânico e foi adicionado H3PO4 (85%) até a dispersão atingir pH 7,00 (±0,05), em que foram utilizados 109 mL de H3PO4 85%. A dispersão foi então colocada em bandeja de inox e seca em estufa de ventilação forçada a 105 °C por 24 h até atingir massa constante. Quando seco, e então já enriquecido com nutrientes e com a estrutura carbonácea alterada, o material final foi triturado (almofariz e pistilo) e homogeneizado: neste processo, a massa final foi de 371 g. Após todo o processo o fertilizante foi granulado em um granulador de prato de inox. Foi colocado aproximadamente 100 g no material em prato granulador com inclinação de 45° e 20 rpm. Como agente aglutinador foi utilizada uma solução açucarada que era borrifada no mesmo até começar a formar aglomerados de fertilizante, então a rotação era aumentada para 30 rpm e mais fertilizante em pó era adicionado, alternadamente com a solução açucarada. Após a formação de alguns grânulos era adicionado 10% m/m de um agente estabilizante, no caso o utilizado foi calcário calcinado. Após a formação dos grânulos os mesmos foram secos em estufa a 65°C até massa constante, aproximadamente 12h.

[039] O efeito de aumento da área superficial é exemplificado na Tabela 1 que apresenta os valores de índices de azul de metileno (capacidade de adsorção de azul de metileno) da palha de cana pirolisada e de um biocarvão dos fertilizantes em questão. Nota-se um aumento de 8x no índice de azul de metileno, e estes valores são diretamente proporcionais a área superficial de biocarvões.

[040] Tabela 1. Composição química do fertilizante a base de biocarvão em grânulos.

Determinações Base seca (65°C) Base úmida pH (CaCl₂ Ο,ΟΙΜ) - 7,7

Densidade - 1,08 g/cm³

Umidade 60-65°C - 1,26%

Umidade 110°C - 1,74%

Matéria Orgânica total 28, 87% 28,51%

Carbono Orgânico 14,70% 14,51%

Resíduo mineral total 69,36% 68,49%

Resíduo mineral 65, 36% 64, 54%

Resíduo mineral insolúvel 4, 00% 3,59%

Nitrogénio total 0, 60% 0,59%

Fósforo (P2O5) total 19,48% 19, 23%

Potássio (K2O) total 16, 24% 16, 04%

Cálcio total 9, 52% 9,40%

Magnésio total 2 33s 2,30%

Enxofre total 0, 04% 0, 04%

Relação C/N - 26

Cobre total 7 mg/kg 7 mg/kg

Manganês total 30 mg/kg 29 mg/kg

Zinco total 33 mg/kg 32 mg/kg

Ferro total 1475 mg/kg 1438 mg/kg

Boro total 5 mg/kg 5 mg/kg

CTC 340 mmolc/kg - ALCARDE , J. C. Manual de Análise de Fertilizantes. FEALQ/Piracicaba. p. 259, 2009.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fertilizante preparado a partir de biocarvão caracterizado por compreender um biocarvão e um sal nutriente, em que o dito sal está aderido à estrutura do biocarvão .

2. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a área superficial do biocarvão é superior a 100 m²/g.

3. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 ou

2, caracterizado pelo fato de que o sal nutriente é eleito dentre o grupo que compreende KH2 PO4 , K2HPO4 , K3PO4, KC1, KNO3, ou misturas entre estes.

4. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

3, caracterizado pelo fato de compreender micronutrientes selecionados dentre o grupo que compreende ferro, zinco, cobre, manganês, selênio, cloro, boro, molibdênio, cobalto, níquel, silício ou misturas entre estes.

5. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

4, caracterizado pelo fato de compreender enzimas.

6. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

5, caracterizado pelo fato de compreender inibidores enzimáticos .

7. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

6, caracterizado por compreender um agente ligante.

8. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o agente ligante ser selecionado dentre o grupo que compreende argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas, amido, vinhaça, caldas de açúcares ou combinações entre estas.

9. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender recobrimentos minerais ou poliméricos .

10. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o recobrimento ser selecionado dentre o grupo que compreende calcário, ceras e enxofre elementar .

11. Processo de obtenção de fertilizante preparado a partir de biocarvão caracterizado por compreender as etapas de :

a. Embeber o biocarvão em uma solução contendo agentes de ativação eleitos dentre compostos inorgânicos que contenham nitrogénio, fósforo ou potássio;

b. Secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e

c. Neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução neutralizante e secar o produto.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o agente de ativação ser eleito dentre o grupo que compreende hidróxido de potássio e ácido fosfórico.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a atmosfera inerte ser atmosfera de N2.

14. Processo, de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por o tratamento térmico da etapa (b) ser a uma temperatura entre 400 e 1000°C.

15. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12 ou 13, caracterizado por a solução neutralizante ser selecionada dentre o grupo que compreende ácido fosfórico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, hidróxido de potássio e hidróxido de amónio.

16. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12, 13, ou 14, caracterizado por o produto da etapa (c) ser adicionado de compostos selecionados dentre o grupo que compreende micronutrientes , inibidores enzimáticos, herbicidas, fungicidas e combinações entre estas.

17. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado por o produto da etapa (c) ser adicionado de um agente ligante selecionado dentre o grupo que compreende argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas, amido, vinhaça, caldas de açúcares e passar por uma etapa de granulação, gerando um produto granulado.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o produto granulado receber um recobrimento mineral ou polimérico.

19. Material para propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e sais nutrientes, em que os sais estão aderidos à estrutura do biocarvão.

20. Material para propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão conforme definido nas reivindicações 1 a 10.