GreenAgro – Desenvolvimento de sistemas de rega completamente biodegradáveis

Este projeto visa o desenvolvimento de um sistema de rega integrado, tubos e gotejadores, de elevada eficiência, biodegradável e de baixa pegada de CO2, prevenindo a contaminação dos solos com plásticos e contribuindo para o uso eficiente de água no sector agrícola. Abordagem científica e metodológica para atingir os objetivos propostos é sustentada por um plano de trabalhos estruturado, que tem por base o conhecimento e experiência prévia dos seus promotores. Inicialmente, será realizado um levantamento exaustivo das matérias-primas e das propriedades mecânicas e térmicas alvo, de modo a definir os requisitos necessários solicitados pelo mercado, bem como as suas estratégias de penetração. O desenvolvimento experimental será iniciado, por meio da caracterização exaustiva das matérias-primas mais relevantes identificadas no mercado. Duas abordagens experimentais serão realizadas, para desenvolver novas formulações biodegradáveis inovadoras para a produção de tubos e gotejadores para sistemas de rega: a síntese de novos poliésteres biodegradáveis usando, pela primeira vez, apenas monómeros de fontes renováveis, e a síntese de compatibilizantes biodegradáveis para misturas de polímeros. Na primeira abordagem, os poliésteres biodegradáveis irão ser sintetizados através da policondensação de monómeros de origem renovável (e.g., ácido adípico, isosorbidio, butanodiol) e os seus os parâmetros de síntese irão ser cuidadosamente modificados (e.g., peso molecular dos polímeros, estrutura dos monómeros, rácio entre monómeros e condições de reação), com o intuito de obter poliésteres com propriedades térmicas, mecânicas e de biodegradação ajustadas à aplicação. Os compatibilizantes biodegradáveis de baixo peso molecular (1000-2000 g/mol) de base poliéster irão ser sintetizados usando monómeros com grupos laterais reativos (e.g., grupos epóxido), de forma a melhorar a compatibilização dos novos poliésteres com outros materiais que sejam adicionados nas formulações. Após a otimização da síntese e caracterização dos poliésteres e dos compatibilizantes, os mesmos serão utilizados para preparar formulações biodegradáveis utilizando uma misturadora laboratorial. A degradabilidade das formulações será ajustada, através da introdução de fillers biodegradáveis baseados em polímeros naturais de fonte renovável (e.g amido, ou derivados de celulose). Os compatibilizantes serão cruciais para assegurar uma mistura homogénea entre os poliésteres de base renovável e os diversos aditivos que serão adicionados nas formulações, com vista à extrusão ou injeção das misturas. As formulações serão ajustadas para atingir um desempenho mecânico, térmico e de biodegradabilidade pretendidos, permitindo estabelecer relações entre o desempenho dos tubos e dos gotejadores em função das formulações utilizadas. Os tubos de rega serão processados por extrusão e os gotejadores por injeção. A produção de ambos componentes decorrerá em unidades piloto dedicadas ao efeito que estão instaladas na empresa promotora do projeto, usando como base as melhores formulações obtidas à escala laboratorial. Por conseguinte, será realizada a caracterização térmica e mecânicas dos tubos e gotejadores, bem como a sua biodegradabilidade. Por fim, abordagem inovadora deste projeto será protegida através de patente e os resultados serão amplamente divulgados e promovidos (e.g. publicações científicas, conferências científicas e criação de microsite).