p Na Alemanha, os valores-limite para poluição por nitrato foram excedidos repetidamente, em parte devido aos fertilizantes no solo. Biopolímeros podem ajudar. p Os engenheiros desenvolveram um método para a aplicação mais direcionada de fertilizantes em solos agrícolas. Nesse processo, o fertilizante é encapsulado em uma espuma de biopolímero, a partir do qual pode ser continuamente liberado. Esta técnica foi descrita em um artigo publicado em Rubin, a revista científica do RUB. O projeto foi realizado pelo grupo de pesquisa Virtualização de Tecnologia de Processos liderado pelo Professor Sulamith Frerich, e incorporado em atividades de pesquisa voltadas para o uso responsável de polímeros por meio de economia circular conduzida pela equipe do Professor Eckhard Weidner, Cadeira para Tecnologia de Processos na Ruhr-Universität Bochum e Chefe da Fraunhofer Umsicht.

p Ph.D. a aluna Diana Keddi testou dois métodos que lhe permitiram incorporar uma substância nitrogenada - nesses testes, uréia - em uma espuma de biopolímero. "Para controlar o padrão de liberação, temos que construir especificamente uma matriz transportadora para o fertilizante, "explica ela." Já que queremos evitar uma contaminação do solo com o material da cápsula, o material deve ser idealmente biodegradável. "Portanto, ela usa uma espuma de biopolímero feita de ácido polilático, PLA para breve, que pode ser extraído do milho ou da cana-de-açúcar. O fertilizante encapsulado estava finalmente presente na forma de chips, semelhantes aos chips de embalagem que substituíram o isopor em muitas caixas de transporte hoje.

p Garantindo baixa temperatura

p “O maior desafio na produção de um composto poroso de PLA e ureia é:devemos processar o biopolímero sem decompor termicamente a ureia, "descreve Diana Keddi. A ureia derrete a cerca de 130 graus Celsius, enquanto o ácido polilático derrete a 140 a 170 graus Celsius sob pressão normal, dependendo do tipo. Contudo, se a pressão do gás aumentar, a temperatura de fusão diminui.

p Os experimentos de Diana Keddi mostraram que, dependendo do tipo de PLA, uma pressão entre 200 e 350 bar em um CO ₂ atmosfera é necessária para processar o biopolímero. O ácido polilático derrete abaixo de 130 graus Celsius e, consequentemente, abaixo da temperatura de fusão da ureia. Além disso, o pesquisador usou um segundo método, o chamado processo anti-solvente de gás, onde a temperatura exigida era de apenas 40 graus Celsius e a pressão estava entre 100 e 180 bar.

p A uréia é liberada gradualmente

p Combinando os dois processos, Diana Keddi produziu compostos de PLA e uréia. Ela então mostrou que a substância nitrogenada é liberada da espuma de PLA em duas horas, quando continuamente lavada. "Sem encapsulamento, toda a ureia nesta configuração de teste seria liberada em dois minutos, "O pesquisador explica." Podemos, portanto, estender o tempo de liberação consideravelmente com o encapsulamento. "