Grupo de pesquisadores da Escola Politécnica da USP trabalha em novas maneiras de projetar e instalar melhores plantas de produção de fertilizantes no Brasil. Em tese que ganhou menção honrosa no prêmio tese destaque USP 2020, o engenheiro mecânico doutor Daniel Alexander Florez-Orrego detalha possíveis mudanças disruptivas nas fábricas de fertilizantes nitrogenados que fariam com que a produção aumentasse com menos impacto ambiental. O pesquisador defende que, através de investimentos marginais e mudanças na disposição dos equipamentos nas fábricas, reaproveitamento de calor e uso de biomassa, é possível aumentar a produção nacional de fertilizantes.
O estudo, que contou também com a contribuição do professor Silvio de Oliveira Junior, e os alunos de mestrado e doutorado Meire Ribeiro Domingos, Rafael Nakashima, Fernanda Silva e Rodrigo Telini, ganhou nova importância com as sanções aplicadas sobre a Rússia, maior produtor de fertilizantes do mundo. Daniel Florez-Orrego explica que países com grandes reservas de gás natural têm maior facilidade em produzir fertilizantes, uma vez que o gás é recurso imprescindível nos processos de produção atuais. Contudo, essa não é a única motivação para a procura de novas técnicas.
Segundo o pesquisador, “as tecnologias que estão atualmente funcionando estão operando muito próximo do limite que chamamos de limite teórico”. Para aumentar a capacidade de produção desse insumo essencial para agricultura e segurança alimentar, se fazem necessárias mudanças mais profundas do que, por exemplo, um novo motor, ou um queimador mais eficiente.
Outro problema das plantas atuais é o impacto ambiental que o processo gera. O engenheiro explica que as plantas que existem no Brasil hoje tem como missão transformar o CH4 (gás metano) em moléculas de H2 (hidrogênio), que irão ajudar na síntese do fertilizante, enquanto o CO2 (gás carbônico), gás do efeito estufa, será liberado na atmosfera.
A tese analisa todo o funcionamento das fábricas de fertilizantes e propõe soluções estruturais para os problemas. Estão entre as propostas a captura de carbono, substituição do gás natural por biomassa e o reposicionamento das máquinas e reatores durante a produção. “Para quem gosta de estudar termodinâmica, uma planta de fertilizantes é um grande laboratório”, comenta.
Em sua pesquisa, o engenheiro trabalha em uma estratégia de transição entre o uso do gás natural, muito poluente, e o futuro uso de biomassa. Ele explica que os estados como São Paulo e Rio de Janeiro se encontram em um lugar muito favorável para isso, já que possuem muitas plantações de cana-de-açúcar para biomassa e é parte do caminho do gasoduto Bolívia-Brasil, além de possuir diferentes portos comerciais e complexos industriais. “Por que a gente não pensa em fazer essas fábricas com capacidade para gás natural, biomassa ou um misto dos dois?”. Para o pesquisador, esse pode ser o caminho para que o Brasil, uma das maiores potências mundiais da agricultura, conquiste uma independência sustentável na demanda de fertilizantes.
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