Similaridade estrutural de substâncias húmicas de carvão hidrotérmico obtido de vinhaça e bagaço de cana-de-açúcar com as das terras pretas de índio da Amazônia

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bento, Lucas Raimundo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Carbonização hidrotérmica; Biocarvão; Substâncias húmicas; Substâncias do tipo húmica; Terra preta de índio; Bioatividade; Hydrothermal carbonization; Biochar; Humic substances; Humic-like substances; Amazonian dark earth; Bioactivity
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/182480

As Terras Pretas de índio (TPI) são solos conhecidos pela fertilidade associada à matéria orgânica recalcitrante e reativa. Tem se tentado reproduzir experimentalmente a natureza química da matéria orgânica da TPI por meio do tratamento térmico da biomassa, sendo o processo de pirólise e o de carbonização hidrotérmica (CHT) os mais empregados. As substâncias húmicas (SH) constituem parte da matéria orgânica do solo e influenciam suas propriedades químicas, físicas e biológicas, e, portanto, sua fertilidade. O objetivo desse estudo foi o de extrair SH das TPI e substâncias do tipo húmicas (STH) de carvão hidrotérmico (CH) produzido com bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça, visando sua caracterização e comparação da funcionalidade química. Foi realizada a CHT do bagaço de cana-de-açúcar, da vinhaça e da mistura de bagaço de cana-de-açúcar e vinhaça com e sem adição de ácido fosfórico. As STH foram extraídas dos CH e as SH da TPI e também de uma área adjacente (ADJ) em profundidade. As amostras foram caracterizadas por meio de ressonância magnética nuclear de 13C, reações de hidrólise e metilação térmicas acopladas à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (Thermochemolysis GC-MS), termogravimetria, análise composicional, fluorescência molecular e foram submetidas a bioensaios com sementes de milho. A CHT gerou STH caracterizadas pela presença de grupos aromáticos e cadeias alifáticas, sendo que a adição de ácido no meio reacional deixou as STH mais hidrofóbicas, com maior rigidez estrutural causada principalmente pelo conteúdo aromático. As STH podem ser classificadas em 2 tipos: 1-STH composta por frações hidrofílicas (O-Arila e O-Alquila) e hidrofóbicas (C-Arila), na qual possuem um arranjo mais flexível liberando moléculas bioativas; 2-STH compostas por frações mais hidrofóbicas (C-Alquílico) que não apresentaram bioatividade. As SH das TPI apresentaram maior complexidade e hidrofobicidade estrutural quando comparadas com as ADJ. As SH apresentaram características diferentes em função da profundidade do solo, sendo as SH da TPI mais humificadas em superfície, enquanto as da área adjacente em profundidade. As STH do CH de bagaço de cana-de-açúcar foram as que apresentaram maior similaridade com as SH pela presença de compostos fenólicos, na qual influenciaram o crescimento inicial das sementes milho e se diferiram pela maior presença de estruturas polissacarídicas nas SH. As STH mostraram semelhança com a matéria orgânica natural e mostraram bioatividade em sementes de milho, dependendo da matéria-prima utilizada.