Desenvolvimento de tubetes para o plantio de café via manufatura aditiva com polímero biodegradável

• Autor(a) principal: Pereira, Nicolle Goi
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/274611
• topic: Engenharia de materiais; Tube models; Additive manufacturing; Biodegradable; Coffee germination

A cafeicultura tem destaque no agronegócio brasileiro e grande importância no cenário econômico nacional. Para o plantio de mudas de café é necessário alto nível de qualidade, pois a fase de implantação pode gerar efeitos prejudiciais no desenvolvimento. A embalagem tem papel fundamental para a proteção das raízes contra danos e orientação do crescimento de maneira saudável; as mais utilizadas atualmente são as sacolas e os tubetes de polietileno, contudo fabricados a partir de fontes não renováveis e seu descarte inadequado somado à curta vida útil representam problemas ambientais. As sacolas, por serem um ambiente fechado, propiciam o enovelamento das raízes das mudas, enquanto os tubetes, embora possuam ranhuras para direcionar o crescimento das raízes, apresentam volume de substrato limitado. Diante desse contexto, a pesquisa objetivou desenvolver novos modelos de tubetes com capacidade volumétrica intermediária, características favoráveis para o crescimento das raízes e a partir de uma blenda biodegradável de PBAT e amido termoplástico, possibilitando a implantação da muda sem sua remoção. Os protótipos foram desenvolvidos via manufatura aditiva com uma impressora de extrusão direta por pellets e apresentaram flexibilidade aparente. As dimensões projetadas (50 mm de raio,120 mm de altura e 2 mm de espessura) alcançaram uma capacidade volumétrica de 235,5 ml. O material foi caracterizado quanto a sua hidrofilicidade, ecotoxicidade, absorção de umidade e de água; os tubetes foram avaliados quanto à sua degradação pelo ensaio de compostagem e suas características foram testadas através do teste de crescimento das raízes, que foram comparadas baseadas em variáveis morfológicas indicadoras da qualidade das mudas. Os resultados obtidos indicaram uma absorção de umidade e de água em quarenta e oito (48) horas de 5% e 26%, respectivamente, enquanto o polietileno teve aumento de massa médio de 2% para ambos os ensaios. Não houve indícios da liberação de substâncias tóxicas na degradação do material pelo teste de ecotoxicidade pois não teve alteração no pH da água durante o tempo de ensaio. No ensaio de biodegradação por compostagem, em sessenta (60) dias os tubetes apresentaram perda de 56% em massa, indicando resultados promissores alinhados ao tempo de germinação do café. Todas as sementes germinaram e tiveram bom desenvolvimento radicular nas características testadas. O modelo ideal, determinado com base na germinação, indicou um tubete com vincos internos, base desenhada com múltiplas aberturas e orifícios na parte inferior das paredes apenas, podendo ter formato tanto cilíndrico quando paralelepipédico. Os resultados mostraram que os tubetes feitos com o material polimérico biodegradável são promissores para a aplicação.