Caracterização química e mineralógica de carvões vegetais coletados em diferentes ambientes

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Figueredo, Natália Aragão de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Fertilidade do solo e nutrição de plantas; Gênese, Morfologia e Classificação, Mineralogia, Química,; Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas; UFV
• Palavras-chave em Português: Carvão vegetal; Reatividade; Solos; Charcoal; Reactivity; Soils; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/5486

Nas últimas décadas, as atividades antrópicas têm provocado uma série de alterações na paisagem terrestre e, mais recentemente, na atmosfera. O aumento da emissão de gases de efeito estufa (GEE s) e o possível aquecimento global do planeta vêm motivando diversos estudos de mitigação, principalmente o que refere à emissão dióxido de carbono. Dentre as formas de carbono aportadas em solos e sedimentos, foco de atenção vem sendo direcionado ao carbono pirogênico, principalmente pelo seu longo tempo de permanência no ambiente que contribui de forma efetiva de reserva estável de C, além de apresentar a potencialidade para melhorar a qualidade e a fertilidade dos solos. A reatividade química e a resistência física do biocarvão são essenciais para que este cumpra sua função outorgada (sequestro de C) e exerça benefícios também ao sistema solo-planta. Para contribuir ao avanço do conhecimento sobre o carvão vegetal aplicado ao solo foi realizada uma caracterização química e mineralógica de carvões vegetais coletados em diferentes ambientes e também avaliar a cinética de reação do Ca2+ e do fosfato desses carvões coletados. As amostras foram moídas em moinho de mesa e passadas em peneiras de 0,100; 0,149 e 0,25 mm de abertura de malha e foram avaliados: teores dos elementos químicos por calcinação (550 ºC) e extraíveis com HNO3 1 mol L-1; teor de C total e 13C/12C ( ) foram dosados em espectrômetro de massa de razão isotópica de fluxo contínuo; COT por Walkley e Black; Ca2+ e pH H2O e KCl conforme Embrapa, 1997; O P-rem foi determinado conforme Alvarez V. et al.(2001); PCZ por titulação potenciométrica; difratometria de raios X; espectroscopia de absorção molecular na região do infravermelho com transformada de Fourier e microscopia de eletrônica de varredura dos carvões. As amostras que estavam em contato diretamente com o solo (amostras 1, 2, 4 e 8) apresentaram valores mais altos de COT pelo método Walkey-Black, o que sugere que os componentes dos solos favorecem a oxidação desse carbono. Os valores de COT dos solos estudados que continham carvão foram muito baixos, o que demonstram a capacidade de retenção de C pelo carvão vegetal ou carbono pirogênico nesses solos. A amostra 12, que foi produzida em condições controladas em temperatura de 470°C apresentou 75,7 dag kg-1 de carbono total e 6,15 dag kg-1 de C orgânico total. O teor médio de C nos carvões em contato com o solo foi de 58 dag kg-1 e dos carvões sem contato com o solo foi de 71,19 dag kg-1. Nas amostras 4, 6, 8, 9 e 10, a razão isotópica do 13C/12C está relacionada às plantas com via fotossintética C3. Os teores de nutrientes foram baixos em todas as amostras. Em relação aos micronutrientes nas amostras de carvões coletados em contato com o solo, o mais abundante foi do Fe com teores entre 4,23 a 808,24 mg kg-1. Os valores de pH em H2O nas amostras de carvões em contato com o solo variaram de 4,42 a 7,24 com média de 6,8. O pH em KCl variou na faixa de 2,91 a 6,88, com média de 4,68. Em todas as amostras, o valor de ∆pH é negativo, caracterizando maior eletronegatividade no balanço de cargas nos carvões coletados. Identificou-se em todas as amostras em contato com o solo a presença de caulinita; quartzo; grafite e nas amostras 1 e 3 a gibbsita. Nos carvões produzidos a partir de madeira de eucalipto e sem contato com o solo, os difratogramas foram essencialmente amorfos, com apenas alguns picos de grafite. Os principais grupos nas amostras de carvões vegetais coletadas foram: O-H; C=O; C=C; C-O. A MEV realizada nesse estudo nas amostras 1, 2 e 12 é possível identificar a morfologia de estrutura do xilema de madeira, menos alterada na amostra 12, que teve condições controladas (470 ºC) de carbonização e nas amostras 1 e 2, as estruturas ficaram menos evidentes e percebe-se que houve influência dos componentes e organismos dos solos nestes carvões. A reação do Ca2+ na superfície do carvão ocorreu de forma rápida, em poucos minutos. Isto é de suma importância para manutenção de nutrientes no sistema solo e reduz as perdas por lixiviação Dessa forma, conclui-se que há uma interação entre o carvão e o solo, o que influencia nas características químicas e mineralógicas do carvão vegetal.