Uso de biocarvão no cultivo de agave aumenta em 60% a biomassa vegetal

27-04-2026

Cientistas buscam reduzir o tempo inicial de crescimento da planta, apontada como uma das promessas para produção de biocombustível e sequestro de carbono no semiárido

Por Karina Ninni

Introduzido na Bahia no início do século 20, o agave é de origem mexicana e gera produtos como fibra do sisal (Agave sisalana) e tequila (Agave tequilana), além de néctares e adoçantes. O Brasil é o maior produtor mundial de A. sisalana, com 93 mil toneladas de fibra em 2024, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Atualmente, o agave também tem sido estudado como fonte de biocombustíveis, mas um dos desafios do cultivo para esse fim é o tempo inicial de crescimento da planta.

“O agave é uma planta que cresce devagar e depois dispara; esse tempo até disparar é de dois anos e meio a três anos”, diz Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, líder do Laboratório de Genômica e Bioenergia (LGE) do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) e coordenador do trabalho.

Na tentativa de acelerar esse crescimento, a equipe do LGE tem estudado o biocarvão, entre outras moléculas. Também conhecido como biochar, esse material é rico em carbono obtido pela degradação térmica de matéria orgânica por um processo conhecido como pirólise – queima que acontece com o oxigênio encontrado na molécula combustível. “Mostramos que, com os melhores tratamentos à base de biocarvão, conseguimos gerar 60% a mais de biomassa”, diz Pereira.

Pedro Henrique Narciso Ferreira, também do LGE e primeiro autor do trabalho, explica que o biocarvão depende muito da biomassa, ou seja, do tipo de matéria que o origina. “Testamos três diferentes tipos de biomassa para originar o biochar: cana, café e agave. Queríamos ver se elas tinham efeito similar no solo, nos microrganismos e no crescimento da planta e investigar as características do biocarvão originado de cada uma.”

O objetivo era tentar achar um equilíbrio entre melhorar a qualidade do solo, incentivando o crescimento da planta, e aumentar a quantidade de carbono sequestrado, pois o biocarvão é uma rota promissora para esse fim reconhecida mundialmente. “Dependendo da temperatura da pirólise, é possível favorecer um tipo de biochar específico”, resume Ferreira. “Queríamos algo que melhorasse a qualidade do solo, que fosse bom para a planta e que permitisse boas taxas de sequestro de carbono.”

Juliet Emilia Santos de Sousa, integrante do LGE e do Grupo de Estudos e Pesquisa em Geoquímica de Solos da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP), explica que, se a temperatura na pirólise for muito elevada, pode ser que o material resultante seja tão recalcitrante que não seja liberado para o solo. “Outra coisa importante é que os solos são muito diferentes. Se pensarmos só em cor, que é um atributo que chama a atenção, no semiárido encontramos solo branco, preto, vermelho. Basta olhar para perceber que cada um deles tem propriedades diferentes e, portanto, vai interagir com o biochar e com a planta de uma forma diferente.”

Segundo os autores do trabalho, publicado na revista Biomass and Bioenergy, nem todo solo se beneficia do uso do biochar e estudos indicam que ele tem mais impacto positivo nos solos tropicais do que nos temperados. Quando se usa biochar num solo rico em carbono, não há efeito aparente. No geral, solos arenosos aceitam uma quantidade maior de biochar e solos que já têm boa quantidade de matéria orgânica aceitam menos.

A FAPESP apoiou o projeto por meio de bolsa de Doutorado Direto concedida a Ferreira. Os estudos da equipe, que fazem parte do Programa Brazilian Agave Development (Brave), vêm sendo apoiados pela Shell Brasil por meio da cláusula de pesquisa e desenvolvimento dos contratos de produção de petróleo fiscalizados pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).

Cana, café e agave

No primeiro experimento, a equipe usou biochar derivado do bagaço de cana-de-açúcar, produzido por pirólise rápida em um reator de leito fluidizado. Nesse tipo de reator, partículas sólidas são suspensas e agitadas por um fluxo ascendente de gás ou líquido, fazendo com que o conjunto se comporte como um fluido, o que otimiza a transferência de calor. O biochar foi incorporado ao solo em vasos, nas proporções de 0% (grupo-controle), 5%, 10% e 20% do volume total do vaso. As plantas foram monitoradas por 26 semanas. Depois desse prazo, a equipe avaliou a biomassa e os parâmetros biométricos da planta, além de caracterizar física, química e biologicamente as amostras de solo dos vasos.

No segundo experimento, utilizou-se biochar produzido a partir da casca de Coffea arabica. O delineamento experimental seguiu a mesma estrutura do ensaio com biochar de bagaço de cana-de-açúcar e o estudo foi conduzido ao longo de um período de nove semanas.

O terceiro experimento avaliou o efeito do biochar derivado da biomassa de agave, produzido e caracterizado pelo Laboratório de Biotecnologia Aplicada à Bioenergia e ao Meio Ambiente (Bioma) da Faculdade de Engenharia Agrícola (Feagri) da Unicamp. Neste caso, foram utilizadas plantas de A. sisalana propagadas in vitro. O experimento seguiu o mesmo desenho dos dois anteriores e os dados apresentados correspondem às primeiras oito semanas de desenvolvimento das plantas.

“A pirólise gera biochar, óleo e gás. Geralmente, esse óleo é líquido. Mas, no caso do agave, o processo de pirólise gera uma graxa que obstrui a tubulação do reator. O grande desafio é desenvolver um reator que evite esse entupimento, para não ocorrer paradas”, revela Jean Constantino Gomes da Silva, coautor do artigo.

Ele desenvolveu um reator próprio para essa finalidade e, assim, o grupo conseguiu produzir o biochar do agave utilizando tanto as folhas como o bulbo da planta. “Já estamos pensando numa possível refinaria que funcione com o resíduo do processamento do agave.”

Resultados

Para avaliar o crescimento da planta, o grupo mensurou a área foliar. “Temos uma câmera com a qual fotografamos a planta de cima e conseguimos acompanhar seu crescimento, analisando a área foliar. Com um software, contabilizamos os pixels da imagem e os transformamos em centímetros quadrados. Assim, conseguimos acompanhar o desenvolvimento da planta semanalmente ou quinzenalmente, sem destruí-la”, diz Ferreira. Segundo ele, a dose de biocarvão utilizada teve um impacto maior na área foliar do que o tipo de biomassa usado como matéria-prima.

“O biocarvão a 10% aumentou a área foliar e a biomassa da Agave sisalana. As concentrações intermediárias, independentemente da origem do biocarvão, mostraram-se melhores para a microbiota e o crescimento vegetal, mas nas concentrações maiores, como 20%, percebemos ou um crescimento igual ao do grupo-controle ou até a redução do crescimento da planta”, conta o primeiro autor.

Segundo o grupo, doses moderadas (5% a 10%) aumentaram a atividade microbiana e a função das enzimas que disponibilizam os nutrientes para o agave. “Com o uso do biocarvão estimula-se todo tipo de microrganismo, mas a interação da rizosfera com o biocarvão, ou seja, as moléculas que as raízes vão secretando, acaba estimulando apenas os benéficos para a planta. Isso acontece naturalmente. Mas o grupo também está estudando inóculos sintéticos para ‘forçar’ uma situação mais propícia aos microrganismos que são benéficos para o crescimento da planta”, resume o coautor Marcelo Falsarella Carazzolle. Além disso, os pesquisadores estão selecionando os microrganismos que mais interessam.

“Acreditamos que o biocarvão leva a uma alteração do perfil enzimático associado aos microrganismos que são benéficos para o agave porque as plantas induzem o crescimento dos microrganismos adequados por meio dos exsudados, que são substâncias secretadas pelas raízes”, complementa Pereira.

De acordo com Gabrielle Henriquetto Cassiano, também integrante da equipe, a atividade enzimática depende muito dos nutrientes do solo. “A mineralização dos nutrientes, que vai ser mediada pela atividade das enzimas, pode ser maior ou menor conforme a disponibilidade desses nutrientes tanto para a planta quanto para a microbiota – as duas fontes que vão absorver esses elementos.”

Biocombustíveis e créditos de carbono

Segundo Pereira, a ideia é utilizar o agave cultivado com biocarvão para gerar diferentes produtos. “Com plantas vocacionadas ao etanol, vamos produzir etanol. Também vamos produzir biogás e CO₂ puro, que é muito valioso. Para efeito de comparação: o etanol custa US$ 600 a tonelada. O CO₂ custa de US$ 500 a US$ 1.200 a tonelada e a gente hoje joga para a atmosfera.”

Para o cientista, o biocarvão é mesmo o “ouro negro”, como vem sendo chamado pela imprensa internacional. “O biocarvão enterrado no solo gera o crédito de carbono mais valioso que existe. O pessoal tem conseguido US$ 200, US$ 250 por tonelada. Uma empresa parceira nossa, em um contrato com a França, diz que vende a tonelada por até US$ 500.”

A produção e o uso de biochar estão virando política pública no Brasil. O Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços (MDIC), em conjunto com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), instalou a Comissão de Estudo Especial 328 para estabelecer a estruturação técnica do biocarbono pirogênico no Brasil, com foco no biocarvão.

O artigo Influence of biochar on Agave development and on soil characteristics from a brazilian semi-arid region pode ser lido em: sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0961953425009080.

Fonte: Agência FAPESP