Biocarvão Aumenta 60% a Biomassa de Agave: Pesquisa da Unicamp e USP para Biocombustíveis no Semiárido

Uma pesquisa recente conduzida por cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de São Paulo (USP) revela que o uso de biocarvão no cultivo de agave pode aumentar a biomassa vegetal em até 60%, acelerando o desenvolvimento inicial da planta em solos semiáridos brasileiros. Essa descoberta representa um avanço significativo para a produção de biocombustíveis em regiões áridas do Nordeste, onde o agave sisalana já é cultivado para sisal, mas enfrenta limitações de crescimento lento nos primeiros anos.

O Brasil é o maior produtor mundial de sisal, com 93 mil toneladas de fibra em 2024, segundo dados do IBGE. Introduzida no início do século XX na Bahia, a Agave sisalana oferece potencial além da fibra: etanol, biogás e até captura de CO2. No entanto, seu ciclo inicial de 2,5 a 3 anos impede escalas comerciais para bioenergia. O biocarvão, produzido por pirólise de resíduos orgânicos como bagaço de cana, cascas de café e biomassa de agave, surge como solução para solos pobres em nutrientes e água.

A Equipe de Pesquisa e as Instituições Envolvidas

O estudo foi liderado por Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, coordenador do Laboratório de Genômica e Bioenergia (LGE) do Instituto de Biologia da Unicamp, com Pedro Henrique Narciso Ferreira como primeiro autor. Outros colaboradores incluem Juliet Emilia Santos de Sousa (LGE e grupo de geoquímica de solos da Esalq-USP), Jean Constantino Gomes da Silva (desenvolvedor do reator customizado) e Marcelo Falsarella Carazzolle.

A pesquisa integra o programa BRAVE (Brazilian Agave Development), parceria Unicamp-Shell Brasil financiada pela ANP (Agência Nacional do Petróleo), com R$ 30 milhões para biorrefinarias avançadas no semiárido nordestino. Apoio da FAPESP via bolsa de doutorado direto para Ferreira (processo 25/03780-4) reforça o papel das universidades públicas na bioeconomia sustentável.

Métodos Experimentais: Da Pirólise à Avaliação de Biomassa

Os experimentos usaram bulbos de Agave sisalana (acesso RLV19, Bahia) propagados in vitro, plantados em vasos com solo semiárido (branco, preto, vermelho). Biocarvão de bagaço de cana (pirólise rápida em leito fluidizado), cascas de café (Coffea arabica) e biomassa de agave (reator customizado para evitar entupimentos por graxa). Concentrações testadas: 0% (controle), 5%, 10% e 20% (v/v).

Monitoramento por 8-26 semanas incluiu fotografia superior para área foliar (software converte pixels em cm²), biomassa foliar (∼60% aumento a 10%), comprimento e área superficial de raízes. Análises de solo: matéria orgânica, CTC, retenção de umidade, densidade, abundância microbiana e enzimas (C, N, P). Dose de 10% otimizou crescimento; 20% plateau ou redução.

Origem do biocarvão pouco influenciou; dose foi chave. Exsudatos radiculares estimularam microbiota benéfica, elevando enzimas de ciclagem de nutrientes.

Resultados Detalhados: Crescimento Acelerado e Melhoria do Solo

A 10% de biocarvão, área foliar subiu ∼30%, biomassa foliar ∼60% vs. controle. Raízes mais longas e superficiais. Solo: +matéria orgânica, CTC, saturação por bases (P, Ca, Mg, K), retenção hídrica, -densidade. Microbiota: +abundância, atividade enzimática (5-10% melhores doses). Ideal para solos tropicais arenosos do semiárido.

Estudo completo em Biomass & Bioenergy confirma multifuncionalidade do biocarvão.

Benefícios para o Semiárido Brasileiro: Solos Pobres e Seca

No semiárido nordestino (9 milhões km², 25% população brasileira), solos limitantes desafiam agricultura. Biocarvão corrige, retendo água/nutrientes, reduzindo erosão. Agave, C4 Crassulacean Acid Metabolism (CAM), resiste seca, cresce em marginal. Acelera fase lenta, viabilizando plantio em pastagens degradadas.

Viabilizando Biocombustíveis: Etanol, Biogás e CO2

Agave para etanol 1G/2G, biogás, hidrogênio. Biocarvão gera créditos carbono (US$200-500/t), CO2 puro (US$500-1200/t) vs. etanol (US$600/t). Resíduos para biorrefinarias. Embrapa Semiárido testa Agave tequilana em Bahia/Paraíba para etanol, sequestro C, ração animal.Projeto Embrapa Agave.

Sequestro de Carbono e Economia Circular

Biocarvão recalcitrante sequestra C por séculos, mitigando mudanças climáticas. EPE destaca potencial em biocombustíveis. Economia circular: resíduos cana/café/agave → biocarvão → solo/agave → bioenergia.

Desafios e Inovações em Pirólise

Graxa agave entope reatores; Unicamp desenvolveu customizado. Normas ABNT CEE-328 (2025) estruturam biocarvão.

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Perspectivas Futuras: BRAVE e Bioeconomia

BRAVE visa biorrefinarias NE semiárido, 4,9M ha ociosos. Inoculantes sintéticos + microbiota otimizam. Universidades como Unicamp/USP lideram transição energética sustentável.

Essa pesquisa não só impulsiona bioenergia, mas fortalece resiliência semiárido, gerando renda rural e empregos qualificados.