Como aumentar a produtividade agrícola sem ampliar áreas desmatadas ou depender de insumos químicos de alto impacto ambiental? Essa é a pergunta que move o projeto Materiais Carbonáceos Nanométricos na Agricultura Sustentável, fomentado pela Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) no âmbito do edital Demanda Induzida (2021).
Realizado entre 2022 e 2023, o projeto é coordenado pelo professor Brenno Amaro da Silveira Neto, do Instituto de Química da Universidade de Brasília (IQ/UnB), e reuniu uma equipe multidisciplinar que aposta na nanotecnologia verde como caminho para uma agricultura mais produtiva, eficiente e sustentável. As imagens registradas com o uso de máscaras refletem o período da pandemia de covid-19, em que parte das atividades foi conduzida sob medidas preventivas de segurança sanitária.
“O fomento da FAPDF foi decisivo para transformar uma prova de conceito em uma plataforma aplicada à nanotecnologia verde”, afirma Brenno. “Graças ao apoio da fundação, conseguimos padronizar processos, reduzir riscos tecnológicos e alcançar reprodutibilidade em larga escala”, completa.
Para o presidente da FAPDF, Leonardo Reisman, o apoio ao projeto demonstra como o investimento em pesquisa aplicada pode gerar soluções concretas para os grandes desafios da sociedade. “É uma satisfação ver o Distrito Federal se consolidando como referência em tecnologias limpas e produtivas, resultado direto do fomento à pesquisa e da parceria entre universidade, governo e setor produtivo”, ressalta.
A chamada nanotecnologia verde busca desenvolver materiais e processos em escala nanométrica — partículas mil vezes menores que a espessura de um fio de cabelo — que conciliem eficiência tecnológica e baixo impacto ambiental.
No caso da agricultura, ela representa uma alternativa promissora para reduzir o uso de fertilizantes e defensivos químicos, ao mesmo tempo que aumenta a produtividade e preserva os recursos naturais.
Dentro dessa abordagem, os materiais carbonáceos nanométricos — compostos essencialmente por carbono, o mesmo elemento presente no grafite e no diamante, mas em estruturas minúsculas e altamente reativas — têm ganhado destaque. Por apresentarem alta estabilidade, condutividade e capacidade de transporte de nutrientes, eles podem atuar como nanofertilizantes, carregando elementos essenciais para as plantas de forma controlada, precisa e sustentável.
Esses nanofertilizantes funcionam como “fertilizantes inteligentes”: liberam os nutrientes de maneira gradual e direcionada, aumentam a absorção pelas plantas e reduzem o desperdício e a contaminação do solo e da água. Com menos adubo, a planta absorve mais e o meio ambiente sofre menos.
“Os materiais carbonáceos permitiram um desenvolvimento significativamente melhor das plantas mesmo em condições adversas, como escassez de água, variações de temperatura e uso reduzido de defensivos agrícolas”
Brenno Amaro, professor e pesquisador da UnB
“Os materiais carbonáceos permitiram um desenvolvimento significativamente melhor das plantas mesmo em condições adversas, como escassez de água, variações de temperatura e uso reduzido de defensivos agrícolas”, explica o professor Brenno.
Da ideia à aplicação em campo
A proposta surgiu em um encontro entre pesquisadores da UnB e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), que observaram o potencial desses materiais — até então aplicados em estudos biomédicos — para uso agrícola. A partir daí, o grupo iniciou um trabalho pioneiro de síntese, caracterização e validação de nanofertilizantes de carbono, com foco em segurança e sustentabilidade.
Com o apoio da FAPDF, o projeto conseguiu avançar da bancada de laboratório para o campo, implementando um reator de 50 litros capaz de produzir os materiais em escala piloto. Essa estrutura possibilitou o teste em larga escala dos nanofertilizantes em diferentes culturas agrícolas, incluindo milho, algodão, cacau, tomate e batata, em áreas experimentais de até 10 hectares.
Os resultados foram expressivos: aumento do teor de clorofila nas folhas, maior biomassa vegetal, melhor aproveitamento da água e crescimento mais uniforme mesmo em períodos de seca.
Além de elevar a produtividade, o nanofertilizante reduziu o uso de defensivos agrícolas e melhorou a absorção de nutrientes como cálcio, fósforo, potássio, ferro e zinco, diminuindo perdas por lixiviação (quando os nutrientes se perdem com a água no solo).
A pesquisa contou, ainda, com a participação da Krilltech, startup criada a partir de estudos da UnB e da Embrapa, que atua na transição do conhecimento científico para o mercado. Juntas, as instituições ampliaram os testes para fazendas comerciais no Distrito Federal e na Bahia, validando o desempenho dos produtos em condições reais.
A partir dessa linha de pesquisa, surgiu a Arbolina, primeiro nanofertilizante de carbono desenvolvido no Brasil, hoje comercializado pela Krilltech. O produto combina propriedades bioestimulantes e de liberação controlada de nutrientes, melhorando a eficiência da adubação e o desempenho fisiológico das plantas. Outras aplicações agrícolas e industriais estão em desenvolvimento, como o uso em sementes, defensivos e sistemas hidropônicos, o que demonstra o potencial de expansão da nanotecnologia verde no agronegócio.
O material carbonáceo já possui registro no Ministério da Agricultura e Pecuária, o que garante segurança e conformidade para uso em sistemas produtivos.
Segurança e sustentabilidade
Um dos pilares do projeto é o compromisso com a segurança biológica e ambiental. Os nanomateriais foram submetidos a testes rigorosos de toxicidade, incluindo ensaios com embriões de peixe-zebra (Danio rerio) — metodologia padronizada internacionalmente pela Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) — para avaliar eventuais riscos ecotoxicológicos.
Os resultados confirmaram baixa toxicidade e ausência de efeitos adversos em organismos vivos, o que permitiu a continuidade dos experimentos e a aplicação controlada em campo.
A nanotecnologia desenvolvida pela UnB combina alto desempenho agronômico com responsabilidade ambiental. Ao potencializar a absorção de nutrientes e reduzir a necessidade de fertilizantes convencionais, os materiais carbonáceos contribuem para diminuir emissões de gases de efeito estufa e mitigar impactos sobre o solo e a água, promovendo um ciclo produtivo mais limpo e eficiente.
Impactos econômicos e sociais
Os benefícios da pesquisa ultrapassam o campo científico. Para agricultores familiares do Distrito Federal e da Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno (Ride), o uso da tecnologia pode representar maior estabilidade de produção, menor custo com insumos e mais segurança diante das variações climáticas.
Ao aumentar a eficiência e reduzir perdas, a tecnologia cria condições para ampliar a renda dos pequenos produtores e fortalecer cooperativas locais, favorecendo o desenvolvimento regional. Também estimula a capacitação técnica de jovens e trabalhadores rurais, gerando novas oportunidades de ocupação ligadas à aplicação, monitoramento e manejo de solo.
Do ponto de vista econômico, a produção nacional de nanofertilizantes à base de carbono reduz a dependência de insumos importados e posiciona o Distrito Federal como referência nacional em inovação agroindustrial. O projeto contribui ainda para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas, em especial aqueles voltados à fome zero, consumo responsável e ação climática.
*Com informações da FAPDF
