Carbon stability of engineered biochar-based phosphate fertilizers

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMelo, Leônidas Carrijo Azevedo-
Autor(es): dc.contributorZinn, Yuri Lopes-
Autor(es): dc.contributorCarvalho, Teotônio Soares de-
Autor(es): dc.contributorFigueiredo, Cícero Célio de-
Autor(es): dc.creatorCarneiro, Jefferson Santana da Silva-
Data de aceite: dc.date.accessioned2026-02-09T12:40:34Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2026-02-09T12:40:34Z-
Data de envio: dc.date.issued2018-05-02-
Data de envio: dc.date.issued2018-05-02-
Data de envio: dc.date.issued2018-05-02-
Data de envio: dc.date.issued2018-02-26-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.ufla.br/handle/1/29127-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1166058-
Descrição: dc.descriptionO aumento do conteúdo de carbono orgânico no solo é importante para aumentar a qualidade do solo e mitigar as emissões de CO2. Assim, a pirólise da biomassa para produzir biocarvão tem sido investigada em todo o mundo com o objetivo de adicionar carbono (C) estável ao solo e melhorar suas propriedades funcionais. No Brasil, grandes quantidades de resíduos agroindustriais são produzidos e apresentam potencial para este propósito. Embora na última década os esforços de pesquisa tenham avançado, ainda há um longo caminho para viabilizar a aplicação de biocarvão em larga escala. Mais recentemente, o biocarvão enriquecido em fosfato foi proposto para ser usado como fertilizante de eficiência aumentada com maior estabilidade do C em comparação aos biocarvões regulares. Mas, devido à alta acidez de alguns biocarvões enriquecidos com fosfato, o óxido de magnésio (MgO) também tem sido proposto como aditivo para a produção de fertilizantes à base de biocarvão (BBFs). Entretanto, a estabilidade do C nesses materiais ainda é pouco conhecida. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar como a impregnação com ácido fosfórico (H3PO4) e MgO na biomassa iria afetar a estabilidade térmica e química do BBF sintetizado. Ácido fosfórico com e sem MgO foram pré-misturados com biomassa de casca de café e de cama de frango para produzir BBFs por pirólise. As biomassas também foram pirolisadas individualmente para produzir biocarvões simples. Os materiais foram quimicamente caracterizados e a estabilidade do C foi termicamente (análise termogravimétrica e oxidação em forno mufla) e quimicamente (oxidação de H2O2 e K2Cr2O7) avaliada. Todos os materiais foram caracterizados por análise espectroscópica de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Raman. Os resultados mostram que o pré-tratamento de H3PO4 e H3PO4-MgO aumentou a produção e retenção de C nos BBFs, que apresentaram maior estabilidade térmica mensurada pela análise de TGA e oxidação em forno mufla em comparação aos biocarvões simples, causando menor perda de massa e maior C remanescente. Por outro lado, a oxidação de H2O2 foi maior no tratamento com H3PO4-MgO e K2Cr2O7 nos tratamentos H3PO4 e H3PO4-MgO em relação aos biocarvões, diminuindo sua estabilidade química. A maior estabilidade térmica dos BBFs provavelmente ocorreu devido à formação de complexos de fósforo, como C–O–PO3 ou (CO)2PO2 nos BBFs. Por outro lado, a menor estabilidade química deveu-se à alta área superficial específica (ASE) e menor cristalinidade dos compostos de C dos BBFs causados principalmente pela adição de MgO. Este estudo indica que a co-pirólise de biomassas com H3PO4 + MgO aumenta a produção (redução da perda de C durante a pirólise) e estabilidade térmica, mas também aumenta a oxidação química devido a maior reatividade.-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)-
Descrição: dc.descriptionConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)-
Descrição: dc.descriptionO aumento do conteúdo de carbono orgânico no solo é importante para aumentar a qualidade do solo e mitigar as emissões de CO2. Assim, a pirólise da biomassa para produzir biocarvão tem sido investigada em todo o mundo com o objetivo de adicionar carbono (C) estável ao solo e melhorar suas propriedades funcionais. No Brasil, grandes quantidades de resíduos agroindustriais são produzidos e apresentam potencial para este propósito. Embora na última década os esforços de pesquisa tenham avançado, ainda há um longo caminho para viabilizar a aplicação de biocarvão em larga escala. Mais recentemente, o biocarvão enriquecido em fosfato foi proposto para ser usado como fertilizante de eficiência aumentada com maior estabilidade do C em comparação aos biocarvões regulares. Mas, devido à alta acidez de alguns biocarvões enriquecidos com fosfato, o óxido de magnésio (MgO) também tem sido proposto como aditivo para a produção de fertilizantes à base de biocarvão (BBFs). Entretanto, a estabilidade do C nesses materiais ainda é pouco conhecida. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar como a impregnação com ácido fosfórico (H3PO4) e MgO na biomassa iria afetar a estabilidade térmica e química do BBF sintetizado. Ácido fosfórico com e sem MgO foram pré-misturados com biomassa de casca de café e de cama de frango para produzir BBFs por pirólise. As biomassas também foram pirolisadas individualmente para produzir biocarvões simples. Os materiais foram quimicamente caracterizados e a estabilidade do C foi termicamente (análise termogravimétrica e oxidação em forno mufla) e quimicamente (oxidação de H2O2 e K2Cr2O7) avaliada. Todos os materiais foram caracterizados por análise espectroscópica de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Raman. Os resultados mostram que o pré-tratamento de H3PO4 e H3PO4-MgO aumentou a produção e retenção de C nos BBFs, que apresentaram maior estabilidade térmica mensurada pela análise de TGA e oxidação em forno mufla em comparação aos biocarvões simples, causando menor perda de massa e maior C remanescente. Por outro lado, a oxidação de H2O2 foi maior no tratamento com H3PO4-MgO e K2Cr2O7 nos tratamentos H3PO4 e H3PO4-MgO em relação aos biocarvões, diminuindo sua estabilidade química. A maior estabilidade térmica dos BBFs provavelmente ocorreu devido à formação de complexos de fósforo, como C–O–PO3 ou (CO)2PO2 nos BBFs. Por outro lado, a menor estabilidade química deveu-se à alta área superficial específica (ASE) e menor cristalinidade dos compostos de C dos BBFs causados principalmente pela adição de MgO. Este estudo indica que a co-pirólise de biomassas com H3PO4 + MgO aumenta a produção (redução da perda de C durante a pirólise) e estabilidade térmica, mas também aumenta a oxidação química devido a maior reatividade.O aumento do conteúdo de carbono orgânico no solo é importante para aumentar a qualidade do solo e mitigar as emissões de CO2. Assim, a pirólise da biomassa para produzir biocarvão tem sido investigada em todo o mundo com o objetivo de adicionar carbono (C) estável ao solo e melhorar suas propriedades funcionais. No Brasil, grandes quantidades de resíduos agroindustriais são produzidos e apresentam potencial para este propósito. Embora na última década os esforços de pesquisa tenham avançado, ainda há um longo caminho para viabilizar a aplicação de biocarvão em larga escala. Mais recentemente, o biocarvão enriquecido em fosfato foi proposto para ser usado como fertilizante de eficiência aumentada com maior estabilidade do C em comparação aos biocarvões regulares. Mas, devido à alta acidez de alguns biocarvões enriquecidos com fosfato, o óxido de magnésio (MgO) também tem sido proposto como aditivo para a produção de fertilizantes à base de biocarvão (BBFs). Entretanto, a estabilidade do C nesses materiais ainda é pouco conhecida. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar como a impregnação com ácido fosfórico (H3PO4) e MgO na biomassa iria afetar a estabilidade térmica e química do BBF sintetizado. Ácido fosfórico com e sem MgO foram pré-misturados com biomassa de casca de café e de cama de frango para produzir BBFs por pirólise. As biomassas também foram pirolisadas individualmente para produzir biocarvões simples. Os materiais foram quimicamente caracterizados e a estabilidade do C foi termicamente (análise termogravimétrica e oxidação em forno mufla) e quimicamente (oxidação de H2O2 e K2Cr2O7) avaliada. Todos os materiais foram caracterizados por análise espectroscópica de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Raman. Os resultados mostram que o pré-tratamento de H3PO4 e H3PO4-MgO aumentou a produção e retenção de C nos BBFs, que apresentaram maior estabilidade térmica mensurada pela análise de TGA e oxidação em forno mufla em comparação aos biocarvões simples, causando menor perda de massa e maior C remanescente. Por outro lado, a oxidação de H2O2 foi maior no tratamento com H3PO4-MgO e K2Cr2O7 nos tratamentos H3PO4 e H3PO4-MgO em relação aos biocarvões, diminuindo sua estabilidade química. A maior estabilidade térmica dos BBFs provavelmente ocorreu devido à formação de complexos de fósforo, como C–O–PO3 ou (CO)2PO2 nos BBFs. Por outro lado, a menor estabilidade química deveu-se à alta área superficial específica (ASE) e menor cristalinidade dos compostos de C dos BBFs causados principalmente pela adição de MgO. Este estudo indica que a co-pirólise de biomassas com H3PO4 + MgO aumenta a produção (redução da perda de C durante a pirólise) e estabilidade térmica, mas também aumenta a oxidação química devido a maior reatividade.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languageen-
Publicador: dc.publisherUniversidade Federal de Lavras-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solo-
Publicador: dc.publisherUFLA-
Publicador: dc.publisherbrasil-
Publicador: dc.publisherDepartamento de Ciência do Solo-
Direitos: dc.rightsrestrictAccess-
Palavras-chave: dc.subjectTratamento de resíduos-
Palavras-chave: dc.subjectPirólise-
Palavras-chave: dc.subjectSequestro de carbono-
Palavras-chave: dc.subjectSolos tropicais-
Palavras-chave: dc.subjectBiocarvão-
Palavras-chave: dc.subjectResidues treatment-
Palavras-chave: dc.subjectPyrolysis-
Palavras-chave: dc.subjectCarbon sequestration-
Palavras-chave: dc.subjectTropical soil-
Palavras-chave: dc.subjectBiochar-
Palavras-chave: dc.subjectCiência do Solo-
Título: dc.titleCarbon stability of engineered biochar-based phosphate fertilizers-
Tipo de arquivo: dc.typedissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras (RIUFLA)

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