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Pesquisadores desenvolvem fungicida com nanopartículas de nióbio

O nióbio é um supercondutor elementar que agrega dureza e resistência a ligas metálicas.  É um metal macio, seguro e disponível, além de ser dúctil, maleável e altamente resistente à corrosão. Geralmente é empregado em automóveis, turbinas de avião, gasodutos, navios, aparelhos de ressonância magnética, em dispositivos médicos, entre outros. 

Entretanto, em mais um feito inédito, pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) desenvolveram um fungicida de tecnologia nacional, totalmente atóxico e com eficiência comprovada em testes em laboratório e no campo, utilizando uma tecnologia que usa nanopartículas de nióbio em sua composição. O fungicida, que também apresenta características de bioestimulação da plantação, é capaz de ajudar o agricultor a combater as pragas de lavouras de milho e soja. 

O produto tem potencial para proporcionar grandes benefícios ao agronegócio. Vale ressaltar que o Brasil possui uma das maiores reservas de nióbio do mundo e pode ser obtido a baixo custo. O país possui 90% de toda a reserva mundial do metal e fica localizado principalmente no estado de Minas Gerais. 

“Quase todo fungicida usado no Brasil é importado, e, além dos altos custos, é um produto de origem química/sintética que demanda cuidados em sua utilização devido aos diferentes níveis de toxicidade. Desenvolvemos uma molécula de nióbio inédita e encontramos uma alternativa de grande potencial para esses problemas”, explica o professor Luiz Carlos Oliveira, do Departamento de Química da UFMG.

Professor Luiz Carlos Oliveira com a solução que dá origem ao fungicida: formação de nanopelícula protetora. Crédito: UFMG

O uso das nanopartículas de nióbio na agricultura começou a ser estudado pelo grupo do professor Oliveira em 2020, em decorrência do dilema enfrentado pelo agronegócio, especialmente com o complexo de doenças fúngicas hoje instalado na cultura de soja. O fungicida criado pelos pesquisadores da UFMG é inorgânico, uma vez que foi desenvolvido a partir do mineral nióbio, e de baixo impacto ambiental. Por ser atóxico, ele não provoca nenhum dano humano, como a irritação ocular, efeito adverso comum nos defensivos agrícolas hoje comercializados. 

Como funciona o fungicida

O professor explica que a aplicação da nanoestrutura induz a formação de uma espécie de nanopelícula protetora nas folhas da soja, que atua como barreira molecular fotoativa e propicia uma proteção física, além de interferir no processo respiratório do fungo, evitando a sua proliferação. A efetividade da tecnologia em diferentes solos e climas está sendo testada em plantações de soja em cidades de Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso e Paraná. Neste último estado, o fungicida também já está sendo testado em culturas de milho e de trigo.

Ao comparar a eficácia do produto desenvolvido pela UFMG com aqueles mais usados no mercado, os estudos mostraram que a margem na eficiência de inibição do fungo foi similar em todas as concentrações testadas, com resultados próximos aos 100% de inibição quando em concentrações mais altas. 

O engenheiro agrônomo Francisco Adriano de Souza, pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo em Sete Lagoas, alimenta expectativas positivas em relação ao produto. “Se os resultados apresentados até o momento pelos pesquisadores da UFMG se confirmarem, e essa tecnologia passar pelo crivo de segurança ambiental e toxicológico, teremos um grande achado, a descoberta de uma nova classe de fungicidas”, afirma o pesquisador. Souza alerta para a necessidade de mais investimento nas pesquisas para que se conheça, com profundidade, a forma como o produto age e os seus eventuais efeitos colaterais. “Essa descoberta pode contribuir para a segurança alimentar mundial”, prevê o pesquisador. 

Mercado bilionário

O Brasil é o quarto maior consumidor de defensivos agrícolas do mundo (6,67%) em volumes totais, ficando atrás apenas da China, o maior consumidor mundial (41,94%), da União Europeia (13,71%) e dos Estados Unidos (11,96%). Esses produtos são utilizados especialmente nas culturas de soja, milho e algodão (54,84%), cana de açúcar (12,39%) e café (2,70%). Sua utilização no mercado mundial movimenta cerca de US$60 bilhões, considerando as 20 maiores indústrias do setor, sendo US$12,9 bilhões somente no Brasil.

A tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores da UFMG tem potencial para movimentar o mercado, que hoje é dominado por dez empresas globais. De acordo com o professor Luiz Carlos, o pedido de patente já foi protocolado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), e a tecnologia está licenciada para a Nanonib, startup com plataforma tecnológica sediada no Parque Tecnológico de Belo Horizonte (BH-TEC) que desenvolve materiais avançados de nióbio para aplicações nas áreas de saúde, energia, cosméticos e para o agronegócio.

A nanopartícula de nióbio já é objeto de pesquisas na UFMG há mais de dez anos, com ênfase em tecnologias direcionadas aos cuidados com a saúde, sobretudo em materiais para a odontologia, cosméticos e energia renovável. Os estudos da UFMG com a nanopartícula já resultaram no depósito de 11 pedidos de patentes no INPI. Na pandemia, os estudos acabaram direcionados ao combate ao vírus Sars-CoV2, resultando em produto com ação antisséptica para as mãos que inativam o vírus instantaneamente.

*Com informações publicadas no site da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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Carros feitos com nióbio e movido a hidrogênio são novidades em corridas de automóveis

Crédito: Divulgação Extreme E

Você sabe o que é Extreme E e Extreme H? E qual a ligação com a mineração? 

O ‘Extreme E’ é o primeiro campeonato de carros elétricos off-road. Esta categoria do automobilismo mundial foi criada pelo empresário espanhol Alejandro Agag, com a proposta de mostrar carros elétricos correndo em regiões remotas e que sofrem com as mudanças climáticas do planeta. A primeira corrida foi realizada em 2021, na Arábia Saudita. 

Os carros elétricos são construídos em torno de uma gaiola de aço reforçada com nióbio e são alimentados por uma bateria de íon lítio de 40kWh. Para garantir que não falte energia, a organização da categoria leva o seu próprio equipamento de carregamento para os locais de prova. Um dia antes da corrida, o dispositivo usa energia solar para eletrolisar o hidrogênio da água e utilizá-lo em células de combustível que vão gerar a eletricidade necessária para carregar os carros da Extreme E. 

A fabricação destes veículos depende totalmente da mineração para o  fornecimento de metais, minérios, minerais capazes de potencializar a criação de novas tecnologias para o setor automobilístico. 

Considerada a versão off-road da Fórmula E, a Extreme E é totalmente voltada à sustentabilidade. Além da preocupação com os carros e equipamentos, o evento tem outras ações com o foco na preservação do meio ambiente. Os pilotos, por exemplo, viajam até os locais de prova em barcos ecologicamente corretos, em vez de utilizarem aviões. Outra medida adotada pela competição é escolher projetos de preservação do meio ambiente nas regiões das corridas, para serem apoiados.

Entre os donos de equipe, se destacam três campeões mundiais de Fórmula 1: Lewis Hamilton, Nico Rosberg e Jenson Button. Destes, apenas Button também esteve na pilotagem de um dos carros.

Categoria Extreme H

Sistema de alimentação das baterias. Crédito: ArsTechnica/Reprodução 

Com estreia prevista para 2024, A Extreme H terá o mesmo formato da Extreme E. Inclusive será realizada nos mesmos fins de semana e nas mesmas locações. O que difere as duas categorias é a fonte de energia dos veículos, ou seja, a Extreme H é exclusiva para carros com motores movidos a hidrogênio verde, uma combinação entre energia solar e água, ao invés das baterias usadas nos carros elétricos. 

De acordo com a notícia publicada no site UOL, o primeiro protótipo deverá ser lançado no começo de 2023. Além da pegada sustentável nos trens de força que os modelos utilizam, a categoria aposta também no uso de nióbio na composição dos seus componentes. O metal com grandes reservas no Brasil, se tornou presença constante em diversos protótipos. 

A vantagem do nióbio é que a liga metálica reduz o peso dos carros. Ele permite a construção de chassis mais finos e leves, porém resistentes. Devido às suas propriedades naturais, o metal melhora a rigidez da estrutura, mesmo com menor espessura dos componentes, melhora a relação peso/potência e garante a mesma segurança para os pilotos dos protótipos, principalmente em possível caso de acidente. 

A construção destes modelos colabora com o entendimento de como ele poderá ser utilizado futuramente em uma possível produção em larga escala em carros a combustão e elétricos. Assim como carros movidos a hidrogênio estão com uma margem de crescimento considerável e o carro de nióbio também está no caminho para crescer.

Sobre o Nióbio

Descoberto em 1801, pelo inglês Charles Hatchett a partir de estudos do mineral columbita, o nióbio é um elemento de ocorrência natural, embora não seja encontrado de forma livre na natureza, mas sim em minerais, como a columbita e tantalita. Ele é um metal macio, seguro e disponível, além de ser dúctil, maleável e altamente resistente à corrosão. Por sua característica de aprimorar propriedades e funcionalidades, o nióbio é usado em uma grande variedade de materiais para dar mais resistência. 

Devido sua capacidade de transformar as propriedades de outros materiais, o nióbio tem hoje inúmeras utilidades como por exemplo em carros, turbinas de aeronave, estruturas de pontes e edifícios, aparelhos de ressonância magnética, instrumento de marcapasso, sondas espaciais, foguetes, tubulações de gás, componentes eletrônicos e baterias.

No Brasil são encontradas as maiores reservas de nióbio do planeta. O país também é responsável pela maior fatia de comercialização desse metal. Segundo dados da Agência Nacional de Mineração, existem onze produtoras de minério de nióbio, sendo associadas do IBRAM a CMOC e a CBMM, que juntas respondem por 95% da produção brasileira em Goiás e Minas Gerais, respectivamente. Foi em 1965 que o governo federal autorizou a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) a explorar as reservas de nióbio de Araxá. O governo de Minas Gerais, através da Codemig, possuía uma concessão para exploração da mina contígua à da CBMM.

Com informações dos sites TecMundo e Uol

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Pesquisadores brasileiros divulgam projetos desenvolvidos com nióbio

Brasil e Japão assinam acordo de cooperação em tecnologias para grafeno e nióbio

MCTI teve papel importante nas tratativas que levaram ao acordo; ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações substituto, Leonidas Medeiros representou o ministério na cerimônia

Em cerimônia realizada no Palácio Itamaraty, em Brasília, na última sexta-feira (8), Brasil e Japão assinaram o Memorando de Cooperação entre os Governos Brasileiro e Japonês no Campo de Tecnologias Relacionadas à Produção e ao Uso de Nióbio e Grafeno. O objetivo do documento bilateral é aprofundar o entendimento mútuo para explorar a cooperação na cadeia de valor de produtos que usam nióbio ou grafeno e propiciar uma cooperação mais estruturada no futuro, incluindo potenciais projetos conjuntos.

A iniciativa é resultado de tratativas iniciadas pelo presidente Jair Bolsonaro, que em 2019 manifestou interesse na cooperação ao então primeiro-ministro japonês, Shinzo Abe, durante o Fórum Econômico de Davos, e de reunião entre o ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações, Marcos Pontes e o embaixador do Japão no Brasil, Akira Yamada em 2019. Assinaram o memorando o ministro das Relações Exteriores, Ernesto Araújo, e o ministro de Negócios Estrangeiros do Japão, Toshimitsu Motegi.

O ministro da Ciência, Tecnologia e Inovações substituto, Leonidas Medeiros representou o MCTI na cerimônia e assinou o documento com o Secretário de Geologia, Mineração e Transformação Mineral do Ministério de Minas e Energia (MME), Alexandre Vidigal de Oliveira.

“O acordo é fundamental porque o Japão é um país que tem alta tecnologia e nos une a ele na procura de explorar as capacidades do nióbio e do grafeno”, afirmou o secretário-executivo do MCTI. “Esses materiais são produtos do futuro, que vão alcançar toda a cadeia produtiva dos países, na parte industrial e no uso da tecnologia.”

Durante a cerimônia, foram firmados também acordos de cooperação entre os dois países nas áreas de biodiversidade, desenvolvimento de sensores e plataforma de agricultura de precisão em apoio à agricultura sustentável brasileira e uso tecnologias avançadas de radar de abertura sintética e uso de inteligência artificial para o combate ao desmatamento ilegal.

Minerais estratégicos e cooperação

Em outubro de 2016, Brasil e Japão assinaram Memorando de Cooperação para a Promoção de Investimentos e Cooperação Econômica no Setor de Infraestrutura. Desde então, os governos de ambos países vêm manifestando interesse mútuo em ampliar o investimento japonês no Brasil, incluindo os minerais raros ou estratégicos, como o grafeno e o nióbio.

Em julho de 2020, foi aberta chamada pública CNPq/MCTI para apoiar empreendimentos tecnológicos à base de grafeno, destinando aproximadamente R$ 1,5 milhão para apoiar propostas de pesquisa aplicada, desenvolvimento tecnológico e inovação que visem gerar empreendimentos e soluções de base tecnológica, tendo como principal objeto o grafeno.

Já o nióbio é considerado um mineral estratégico para o país. O Brasil é o maior produtor mundial desse material, responsável por aproximadamente 86% da produção, e tem o Japão como um dos principais importadores da liga ferronióbio (9,6% do exportado pelo Brasil).
Atento à necessidade de apoio ao desenvolvimento das cadeias produtivas de minerais estratégicos, entre elas a do nióbio, o MCTI priorizou o tema na Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação 2016-2022 e no Plano de C,T&I para Minerais Estratégicos.

Fonte: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações