Nanotecnologia: A necessária revolução no agronegócio
Apesar do seu alto potencial de aplicação na área de defensivos, fertilizantes e sementes, a nanotecnologia está sendo subaproveitada no agro
Janeiro 27, 2022
Por Valtencir Zucolotto e Rui Sintra
Apesar de muitas pessoas já terem ouvido falar sobre nanotecnologia, muitos poderão ainda não saber ao certo a que se refere essa tecnologia. Para simplificar o entendimento, podemos dizer que nanotecnologia é o conhecimento e controle da matéria em nanoescala, em escala atômica e molecular.
Ela atua no desenvolvimento de materiais e componentes para diversas áreas de pesquisa e setores industriais. Um dos princípios básicos da Nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos ou moléculas.
O objetivo é elaborar melhores estruturas, que sejam mais eficientes e com propriedades diferenciadas e otimizadas, comparando-se com os mesmos materiais organizados na macroescala. Isso porque os materiais se comportam de maneira diferente em nanoescala, ou seja, a Nanotecnologia trabalha com objetos com dimensões tipicamente da ordem de dezenas ou centenas de nanômetros.
Origens da nanotecnologia
A nanotecnologia emergiu a partir da segunda metade do século passado, abrindo portas para a produção e otimização de novos materiais em escala nanométrica, e que têm beneficiado a sociedade em diversas áreas: energia, meio ambiente, alimentação e, principalmente, na área da saúde, entre outros.
Ao longo de muitos anos trabalhando com nanotecnologia e desenvolvimento de nanomateriais para vários setores no Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia do Instituto de Física de São Carlos (USP), temos observado que a Nanotecnologia já deu os seus primeiros passos para revolucionar também a área do agronegócio, tendo pela frente um promissor e longo caminho para percorrer.
Crescimento promissor
No mercado global de Nanotecnologia existe, até 2026, uma projeção de investimentos da ordem dos US$ 70 bi (1), comparativamente às projeções que existiam antes da pandemia, em 2020, que eram na ordem do US$ 42 bi, lideradas pelos Estados Unidos, e que sustentam o fato de atualmente existirem cerca de 9.500 produtos com base em Nanotecnologia, produzidos por mais de 2.500 empresas espalhadas por 64 países.
Em contraponto, na área agrícola, existem apenas 229 produtos específicos produzidos por 73 empresas distribuídas por 26 países (2). Repare-se o gap que existe, podendo-se avaliar, pelo mesmo, o espaço disponível para disseminação da nanotecnologia no agronegócio, que, ao se efetivar - e acreditamos nisso -, provocará uma autêntica revolução na área.
E como a Nanotecnologia pode ajudar nesta área? Alguns exemplos poderão, de forma clara, responder a essa questão.
- Nanoencapsulamento com liberação controlada de agroquímicos e defensivos;
- Nanoencapsulamento de nutrientes e estimulantes;
- Nano revestimentos para proteção de sementes;
- Nanopartículas para controle de pestes e pragas;
- Nanomateriais para a produção de embalagens inteligentes antimicrobiais e sanitizantes;
- Sensores e biossensores para monitoramento de solos, plantas e pragas;
- Interseção entre Nanotecnologia e Biológicos.
Estes são alguns exemplos para demonstrar o quanto a Nanotecnologia poderá contribuir para o impulso que o agronegócio necessita. Isto, através de implementações científicas, cujas bases principais são: a liberação controlada a partir de nanocápsulas e a biocompatibilidade e estabilidade de formulações — que revertem em quantidades muito menores dos ativos a serem utilizados, altos níveis de segurança e eficácia comprovada, com custos muito abaixo dos métodos atualmente utilizados.
Destaque para os biológicos
Salienta-se ainda que nesse setor, os biológicos estão despertando um elevadíssimo interesse na agricultura mundial, principalmente atendendo às questões ambientais. De fato, registra-se, no Brasil, um aumento na ordem dos 37% do uso de biológicos (3), movimentando algo em torno de R$ 17 bi.
Muitas grandes empresas, incluindo as multinacionais, já têm em seu portfólio essa interface entre a Nanotecnologia e os Biológicos, sendo que a Nanotecnologia pode ajudar a aumentar a estabilidade de bioformulações, um dos principais desafios para esses produtos hoje.
Em nosso grupo de Pesquisa GNano/USP, várias pesquisas estão em andamento para otimizar os estudos e resultados nessa interface entre a Nanotecnologia e os Biológicos.
O futuro da agricultura passa pela união entre a biotecnologia, nanotecnologia e inteligência artificial e suas vertentes, tendo em consideração que esta será a verdadeira transição da agricultura de precisão para a agricultura do futuro: a agricultura inteligente.
Referências:
Valtencir Zucolotto é professor titular no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP) e coordenador do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP São Carlos.
É membro do Conselho Superior da Inova USP, presidente da comissão do Portal da Escrita Científica da USP São Carlos e membro da Associação Brasileira de Editores Científicos (ABEC).
Tem graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos, mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais e doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais.
Acumula experiência nas áreas de Nanotecnologia e Desenvolvimento e Aplicação de Nanomateriais em Medicina e no Agronegócio. É editor da série de livros: Nanomedicine and Nanotoxicology - Springer Nature.
Rui Sintra é jornalista e assessor de imprensa no Instituto de Física de São Carlos. Também é correspondente para a Europa (GNS Press Association/ European Chamber of Journalists (EUCJ)/ European News Agency).
Contatos
