Nanotecnologia pode ser aliada para ampliar competitividade do setor

No ano em que o Congresso da Aviação Agrícola tem como tema Um olhar para o futuro, a nanotecnologia ganha uma atenção especial. Ainda mais quando a tecnologia pode representar um ganho competitivo para a atividade aeroagrícola. O professor titular do Instituto de Química da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), o especialista em nanotecnologia e agricultura sustentável Ailton José Terezo, aponta que as doses de nanofertilizantes e nanopesticidas são inferiores as dos produtos convencionais, dando visibilidade e eficiência à aplicação aérea em ultrabaixo volume.

O tema será abordado na palestra “Novas tecnologias no agro: Conhecendo a Nanotecnologia”, no primeiro dia do evento. O também coordenador da Rede MT-NanoAgro — iniciativa voltada à pesquisa, desenvolvimento e inovação em nanotecnologia para a agricultura –, adianta que o uso de quantidade mínima de calda é ao mesmo tempo a principal vantagem e o maior desafio para o setor aeroagrícola. A técnica, que permite cobrir grandes extensões com agilidade, depende de formulações altamente eficientes para manter a eficácia dos insumos.

Esse é um dos pontos-chave para alavancar a competitividade da aplicação aérea em relação à pulverização terrestre. “A tecnologia exige caldas com formulações específicas, que incorporem adjuvantes de qualidade e otimizem a ação dos princípios ativos em baixas doses”, destaca o pesquisador, que tem liderado frentes de trabalho que integram ciência, sustentabilidade e tecnologia no campo.

O pesquisador tem uma trajetória acadêmica que inclui graduação na Universidade Estadual de Londrina, mestrado e doutorado na Universidade Federal de São Carlos e pós-doutorado na USP São Carlos. Ele acredita que o avanço da nanotecnologia pode ser decisivo para uma agricultura mais eficiente, sustentável e conectada com as demandas do futuro.

Terezo também atuou como relator da Câmara Setorial Temática sobre Ciência, Inovação e Tecnologia em Sustentabilidade para a Agricultura (CITS-Agro), promovida pela Assembleia Legislativa de Mato Grosso. Atualmente integra o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura  Sustentável (INCT-NanoAgro), dedicado ao desenvolvimento de soluções usando a ferramenta para o setor agropecuário. No Congresso, o professor também participará do painel Novidades e tendências na tecnologia de aplicação, que ocorrerá logo após a sua palestra.

O senhor poderia explicar o que é nanotecnologia?

A nanotecnologia é um ramo da ciência que estuda as ferramentas de controle da matéria em escala nanométrica. Esta escala é como se ao dividirmos o metro por 1 bilhão de vezes chegaríamos ao nível de 1 nanômetro (1 nm). Para se ter uma ideia comparativa, um fio de cabelo possui em média o diâmetro de 75 micrometros (mm). Por tanto, 1 nm é uma dimensão 75 mil vezes menor que um fio de cabelo.

E quais as vantagens de materiais em escala nanométrica?

Um material ou produto é considerado nanométrico se possui dimensão entre 1 e 100 nm. Nesta dimensão, as propriedades dos materiais são bastante distintas do nível micrométrico ou macrométrico. Por exemplo, os materiais exibem cores diferentes, fluorescência, maior condutividade elétrica, mais sítios ativos, maior área de superfície, maior reatividade, reagem mais rápido. Isso faz com que os produtos nanométricos sejam muito mais eficientes e eficazes, quando comparados a outros produtos.

Como a evolução do controle da matéria influenciou o avanço tecnológico?

A partir da década de 1950, até meados da década de 1980, vivenciamos a revolução do controle da matéria na escala micrométrica, pudemos então explorar a fase da microeletrônica. E, atualmente, estamos vivenciando a revolução da nanotecnologia. O melhor exemplo são os smartphones, dispositivos eletrônicos que podem possuir processadores com controle de fabricação na dimensão de 3 nm, e isso resulta em um chip menor que a ponta de um dedo, porém, com mais de 19 bilhões de transistores. Qual a vantagem desta miniaturização? Ela viabilizou a tecnologia da inteligência artificial na palma das nossas mãos. Atualmente, os produtos nanotecnológicos estão em diferentes áreas, desde equipamentos eletrônicos, baterias, cosméticos, medicina, combustíveis, vacinas, dentre outros, inclusive na agricultura. 

O que já temos de nanotecnologia sendo usado na agricultura? 

Em aplicação na agricultura, já temos casos de sucesso industrial com nanofertilizantes e nanoestimulantes no mundo e, também, no Brasil. Esses nanofertilizantes promovem maior eficiência na nutrição de plantas com maior  aproveitamento dos macro e micronutrientes. Alguns nanomateriais atuam como estimulante dos processos fotossintéticos e fisiológicos das plantas, resultando em maior crescimento, melhor estrutura da planta e gerando ganhos de produtividade. Além disso, outras estratégias de nanotecnologia podem impactar fortemente a agropecuária. Uma delas são as nanoformulações de liberação controlada, como os nanopesticidas. Com os nanopesticidas, as doses podem ser significativamente reduzidas, mantendo a eficácia de combate das ervas daninhas e outras pragas. Isso significa ganho importante para o produtor em termos de redução de custo e, também, ganho em termos de preservação ambiental e saúde ocupacional do trabalhador rural. Outras tecnologias, como os condicionadores de solo, podem contribuir na recuperação de áreas degradadas, resultando em solos com aptidão agrícola, diminuindo a pressão por expansão de áreas agricultáveis e, consequentemente, reduzindo o desmatamento. Além disso, na era da agricultura de precisão e inteligência artificial, os nanossensores serão uma ferramenta importante de monitoramento da sanidade vegetal em tempo real, facilitando a tomada de decisão no manejo da lavoura. 

  Como a nanotecnologia pode impactar as aplicações aéreas com aviões, drones e helicópteros? 

A principal vantagem e ao mesmo tempo o principal desafio da aplicação aérea está na utilização de baixo e ultrabaixo volume de pulverização. Isso garante grandes extensões e ganhos competitivos para pulverização aérea em relação à terrestre. Em baixas taxas de aplicação e considerando as atuais doses de ativos por hectare, a calda de pulverização requer uma formulação específica com uso de adjuvantes de qualidade. Com ferramentas de nanotecnologia, as caldas podem ser melhor formuladas. E,  como disse anteriormente, com a redução das doses a partir do uso de nanofertilizantes e nanopesticidas, a aplicação aérea em ultrabaixo volume ganhará ainda mais viabilidade, competitividade e eficiência no campo. Esse impacto pode ser mais significativo para o caso dos drones e VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados). 

Hoje, já temos exemplos da aplicação de nanotecnologia na tecnologia embarcada nas aeronaves? 

Em princípio, os ganhos da nanotecnologia na agricultura serão de forma transversal, independentemente do tipo de pulverização, aérea ou terrestre. Na prática, o uso da nanotecnologia ainda não chegou na pulverização aérea. Um princípio que tem sido confirmado na nanotecnologia é que os nanofertilizantes e os nanopesticidas atuam em doses muito menores que os fertilizantes e pesticidas convencionais. Com isso, o grande impacto será na qualidade das caldas em volume ultrabaixo, já que a quantidade de ingredientes ativos será muito menor em relação ao veículo (água). Isso garantirá maior eficiência e eficácia na pulverização aérea. 

Como é um processo que envolve a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos, ela pode ser um substituto do ozonizador nos pátios de descontaminação das empresas aeroagrícolas? 

O ozônio (O₃) é um oxidante forte que quebra moléculas orgânicas complexas, incluindo ingredientes ativos de herbicidas, fungicidas e inseticidas e transforma em substâncias menos nocivas ou até inofensivas, como CO₂ (dióxido de carbono, também conhecido como gás carbônico), H₂O (símbolo químico da água) e sais minerais. A grande vantagem é a alta reatividade. Embora nanomateriais a base de TiO₂ (dióxido de titânio) sob radiação UV (ultravioleta) sejam candidatos promissores, ainda não existe opção viável para competir com a ozonização. 

Como um elemento muitas vezes invisível aos olhos, essas partículas podem prejudicar o meio ambiente? 

A preocupação com a saúde e o meio ambiente norteiam os esforços para a introdução segura da nanotecnologia na agricultura. Os trabalhos sempre envolvem estudos de nanossegurança. Uma premissa da nanotecnologia é a efetividade dos ativos em doses muito menores que os ativos convencionais usados atualmente no campo. Assim, seguramente as ferramentas de nanotecnologia oferecerão menor risco ao meio ambiente.   

Qual é o tratamento dado aos resíduos? 

Em caso de geração de resíduos dos nanomateriais, o tratamento é similar aos aplicados a produtos convencionais. A ozonização será utilizada para a descontaminação de um tanque de aplicação de herbicidas, como feito atualmente, mas com a vantagem de ter menor concentração do nanopesticida. 

Qual o tratamento que deve ser dado aos resíduos de produtos que tenha a nanotecnologia em sua produção? 

Da mesma forma que no tratamento dos resíduos, nenhum cuidado especial deverá ser tomado com as nanoformulações e nanomateriais em uso na agricultura. Devemos considerar que uma nanoformulação é uma nova estratégia para o uso eficiente dos ativos nas formulações usuais EC, SC, WG, SL, OD*, dentre outras. A diferença é que na nanoformulação são empregados ingredientes inertes que promovem uma interação controlada com o ativo em escala nanométrica. Essa nova formulação é mais efetiva que as convencionais e não requer novos cuidados com os equipamentos. 

  *Siglas referem-se a formulações encontradas no mercado – EC –(concentrado emulsionável); SC (suspensão concentrada); WG (granulado dispersível); SL (concentrado solúvel); OD (dispersão em óleo).

Produtos e processos que envolvem a nanotecnologia são mais baratos? 

No estágio de desenvolvimento atual, a nanotecnologia ainda é mais cara que os seus similares convencionais. No entanto, a redução de custo em função da redução da dose e os ganhos de produtividade, assim como, garantia de maior sustentabilidade e menor impacto ao meio ambiente,  justificam plenamente a introdução da nanotecnologia na agricultura.

Como a legislação brasileira vê essa tecnologia? 

Ainda não existe uma legislação específica, porém os nanofertilizantes e os nanopesticidas são uma nova maneira de manipular moléculas já em uso no campo. Portanto, a maioria dos nanoprodutos se enquadraria na legislação vigente. Por exemplo, o Boro é um micronutriente usado atualmente a partir de fontes de ácido bórico, boratos e minerais (colemanita e ulexita), e que são de difícil aplicação e absorção pelas plantas. A partir da nanotecnologia o boro pode ser usado na forma de nanopartículas de B₂O₃ que interagem diferentemente com a superfície da planta, facilitando assim sua absorção. Nessa nova nanotecnologia, o micronutriente é o boro fornecido de outra forma química e tamanho de partícula reduzido, mas continua sendo o mesmo ingrediente químico: Boro.