Fertilizante organomineral de microalgas cultivadas em água residuária: potencial agrícola e ciclo de vida

• Autor(a) principal: Pereira, Alexia Saleme Aona de Paula
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28166
• topic: Microalgas; Biomassa; Lagoas de estabilização; Biofertilizantes; Ciclo de vida - Avaliação; Engenharias

A presente pesquisa investigou o potencial do uso de biomassa de microalgas (BM) cultivadas em lagoas de alta taxa (LATs), tendo água residuária como meio de cultivo, para a produção de um fertilizante organomineral pastilhado (FOP) em substituição a um fertilizante químico. O fertilizante proposto é composto pela combinação de biomassa de microalgas (BM), cultivada em efluente da indústria de alimentos, e ureia em diferentes proporções. O trabalho foi constituído de dois estudos. No primeiro, dois experimentos foram conduzidos simultaneamente em casa de vegetação (30 dias), em que o principal objetivo foi avaliar o desempenho do fertilizante proposto quanto às perdas por volatilização de amônia (N-NH 3 ) ao longo do tempo e quanto à capacidade de assimilação de nitrogênio (N) pelas plantas de milho (Zea mays L.), por meio da aplicação de uma dose de 100 mg dm-3 de N. Ainda foi possível analisar a estrutura doFOP desenvolvido por meio da microscopia eletrônica de varredura. Os tratamentos possuíam a seguinte composição: ureia + 5 % de biomassa de microalga (MBU5); ureia + 15 % de biomassa de microalga (MBU15); ureia + 30 % de biomassa de microalga (MBU30); ureia + 40 % de biomassa de microalga (MBU40); ureia + 50 % de biomassa de microalga (MBU50); e ureia (UR). Os principais resultados indicaram que a maior volatilização acumulada de N-NH 3 foi no tratamento MBU40 e o conteúdo máximo de N foi alcançado na proporção de 24,55% de BM. Os fatores que contribuíram na obtenção destes resultados foram a interação entre a BM e a ureia na pastilha de fertilizante organomineral produzida, onde uma barreira física cada vez mais espessa foi formada com o aumento da proporção de BM; além do pH do FOP, no qual o aumento das proporções de BM favoreceu diretamente o aumento do pH. O segundo estudo teve como objetivo verificar o desempenho do fertilizante proposto quanto aos impactos ambientais associados à produção e aplicação do FOP para a produção de matéria seca da planta de milho. Desse modo, realizou-se uma avaliação de ciclo de vida (ACV) onde foram consideradas as etapas de cultivo, colheita e secagem da BM além da produção de pastilhas e aplicação no solo como fertilizante de N. A análise foi realizada por meio do software SimaPro®, utilizando dados primários obtidos durante o processo descrito no primeiro estudo e dados secundários obtidos em literatura. A simulação de Monte Carlo também foi empregada para verificar a incerteza nas várias entradas de dados, assumindo uma distribuição uniforme e intervalo de confiança de 95%. Adotou-se 1 kg de planta de milho cultivada durante 30 dias como unidade funcional, para assim permitir comparações entre o desempenho do FOP e o fertilizante químico. Os principais resultados indicaram que os tratamentos que com menor geração de impacto foram os cenários C1 (5 % de BM), C2 (15% de BM) e C3 (30 % de BM) e as categorias mais influenciadas pelo uso de fertilizante químico foram acidificação terrestre (35,49 %), formação de material particulado (47,01 %) e depleção fóssil (99,61 %). Porém, o aumento da proporção de BM influenciou na geração de impactos ambientais, devido aos processos e insumos utilizados durante a etapa de cultivo e colheita de biomassa. A análise de Monte Carlo indicou maiores incertezas para as categorias de consumo de água (12,67 %) e eutrofização de água (12,36 %). Por fim, avaliou-se um cenário otimizado no qual se considerou o processo de sedimentação gravitacional sem a adição de coagulante químico. A estratégia adotada favoreceu a mitigação dos impactos ambientais para todas as categorias analisadas, principalmente para as categorias acidificação terrestre (93,64 %), eutrofização marinha (93,53 %), formação de material particulado (87,57 %) e depleção fóssil (75,60 %) dando maior competitividade ao fertilizante proposto. Palavra-chave: Biomassa de Microalgas. Lagoas de Alta Taxa. Biofertilizantes. Avaliação de Ciclo de Vida.