Avance no desenvolvimento de fertilizantes ecológicos

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Com a previsão de aumento da população mundial, o setor agrícola pode esperar uma pressão cada vez maior para garantir a segurança alimentar em todos os países.1 Uma das principais preocupações ambientais para o aumento contínuo da produção de alimentos é o uso em massa de fertilizantes convencionais. Embora eficazes, esses fertilizantes contribuem para a degradação do solo, a poluição da água e as emissões de gases de efeito estufa, sendo que os compostos de nitrogênio produzidos pelo homem na água e no solo dobraram no último século.2 

Para pesquisadores interessados em desenvolver alternativas sustentáveis aos fertilizantes convencionais, diversos materiais, formulações e métodos de entrega estão abertos para exploração. Desde o uso de resíduos como biochar e matéria orgânica até a aplicação direcionada por meio da nanotecnologia, o aumento da sustentabilidade pode assumir muitas formas. 

O CAS possibilita a pesquisa e o desenvolvimento mais eficazes de materiais e formulações sustentáveis de fertilizantes por meio de uma combinação da maior coleção mundial de informações científicas e tecnologia de ponta. Ao acessar a literatura científica mais recente, garantir a proteção da propriedade intelectual para suas inovações e desenvolver soluções digitais personalizadas em parceria com o CAS, você pode expandir os limites do design de fertilizantes ecológicos para criar um futuro sustentável e com segurança alimentar.

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Simplificando sua P&D de fertilizantes sustentáveis.

Os pesquisadores precisam se manter atualizados sobre as práticas, materiais e processos agrícolas mais recentes ao desenvolverem fertilizantes ecológicos de última geração. Formular fertilizantes eficazes e ambientalmente sustentáveis exige uma revisão abrangente das informações científicas em constante crescimento. Dados da CAS Content Collection™ mostram que o número de publicações em periódicos e patentes relacionadas a fertilizantes sustentáveis aumentou nos últimos cinco anos. Isso evidencia o desafio que as equipes de pesquisa enfrentam para navegar por essas informações e encontrar os insights de que precisam.

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Fonte: CAS Content Collection™

O CAS SciFinder® e o CAS Formulus® podem ajudar a simplificar esse processo, fornecendo acesso a um amplo banco de dados de literatura científica, patentes e dados regulatórios, equipado com filtros específicos do setor e ferramentas inovadoras de design de formulações. Com a CAS SciFinder Discovery PlatformPlataforma de Descoberta CAS SciFinderTM, o senhor pode encontrar tudo o que precisa para acelerar sua revisão da literatura em um só lugar.

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Escolher Materiais Fertilizantes Ecológicos

A seleção de materiais para fertilizantes ecológicos envolve o equilíbrio de vários fatores-chave: eficiência nutricional, biodegradabilidade, impacto na saúde do solo e sustentabilidade ambiental geral. Para atender aos padrões agrícolas e ambientais, pesquisas recentes têm se concentrado em combinar materiais sustentáveis com formulações inovadoras e sistemas de administração direcionados.

                                                                                                                                                                                                                 
       Materiais sustentáveis        
Fertilizantes de biochar                

Um produto rico em carbono derivado de resíduos orgânicos por meio de pirólise, o biochar ganhou grande atenção por sua capacidade de melhorar a fertilidade do solo, aumentar a retenção de água e isolar carbono. O biochar tem se mostrado eficaz na redução da lixiviação de nutrientes essenciais, como fósforo e potássio, melhorando a produtividade das culturas e minimizando a poluição da água causada pelo escoamento.3

       
Fertilizantes orgânicos à base de resíduos                

Derivados de esterco compostado, resíduos de plantas e resíduos alimentares, os fertilizantes à base de resíduos orgânicos reciclam materiais orgânicos de volta ao solo, melhorando a matéria orgânica do solo e a atividade microbiana, levando a solos mais saudáveis e produtivos.4

       
       Sistemas de entrega direcionados        
Nano-fertilizantes                A entrega de nutrientes em escala nanométrica permite uma liberação de fertilizantes mais precisa e controlada, reduzindo o excesso de nutrientes e o escoamento superficial.5        
Fertilizantes de liberação lenta        Frequentemente revestidos com enxofre ou polímeros, os fertilizantes de liberação lenta são projetados para liberar nutrientes gradualmente ao longo do tempo, alinhando-se melhor aos ciclos de crescimento das plantas, reduzindo o escoamento de nutrientes e melhorando a eficiência do uso de nutrientes pelas plantas.3        

Com o CAS SciFinder®, os pesquisadores podem ter acesso rápido às informações sobre a propriedade dos materiais. Totalmente integrado ao nosso abrangente banco de dados de materiais, CAS REGISTRY®, você tem todas as propriedades dos materiais, informações regulatórias e fontes comerciais necessárias para escolher o material certo à sua disposição. 

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Protegendo suas inovações em fertilizantes sustentáveis

Dada a crescente demanda do mercado global por soluções agrícolas sustentáveis, garantir proteção para novas tecnologias de fertilizantes não é apenas uma estratégia defensiva — é um passo proativo rumo ao sucesso a longo prazo. Com a expansão do mercado de fertilizantes ecológicos, garantir os direitos de PI torna-se essencial para proteger as inovações e manter a competitividade. No entanto, a complexidade do cenário da PI pode ser desafiadora de navegar, especialmente em áreas como liberação controlada e nanofertilizantes, onde inovações incrementais podem levar a vantagens competitivas significativas.

Com o STN PI Protection Suite™ , você tem acesso às ferramentas necessárias para proteger suas inovações. Dados científicos e dados de patente abrangentes ajuda você a explorar patentes existentes, monitorar novos registros e identificar oportunidades de Inovação, permitindo que você leve suas descobertas importantes em fertilizantes sustentáveis ao mercado com confiança.

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Aproveitamento de IA e transformação digital

A inteligência artificial e a transformação digital estão revolucionando a pesquisa e o desenvolvimento na agricultura, incluindo o desenvolvimento de fertilizantes ecológicos. Com modelos baseados em IA usados para prever o impacto ambiental de novas formulações, otimizar a entrega de nutrientes e identificar as combinações de materiais mais eficazes para condições específicas,6,7 os pesquisadores devem adotar novas tecnologias para acompanhar o ritmo. 

Especialistas do setor do CAS Custom ServicesSM podem apoiar sua equipe na criação de soluções de transformação digital que acelerem sua P&D. Integramos seus dados proprietários com a extensa CAS Content Collection e conjuntos de dados externos de terceiros para fornecer o combustível necessário para impulsionar suas inovações em IA e aprendizado de máquina. Quaisquer que sejam suas necessidades de transformação digital, o CAS é sua parceira para o sucesso.

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Construindo um futuro sustentável para a agricultura.

O futuro da agricultura depende do desenvolvimento e adoção de práticas sustentáveis, incluindo fertilizantes que apoiem a saúde do solo a longo prazo e reduzam o impacto ambiental. Ao fazer parcerias com o CAS para soluções personalizadas e aproveitar ferramentas como o CAS SciFinder® Discovery Platform e a STN® PI Protection Suite, pesquisadores e empresas podem acelerar a jornada rumo a um sistema agrícola mais sustentável e resiliente.

(1) van Dijk, M.; Morley, T.; Rau, M. L.; Saghai, Y. A Meta-Analysis of Projected Global Food Demand and Population at Risk of Hunger for the Period 2010–2050. Nat. Food 2021, 2 (7), 494–501. https://doi.org/10.1038/s43016-021-00322-9.

(2) Fertilizers: challenges and solutions. https://www.unep.org/news-and-stories/story/fertilizers-challenges-and-solutions (acessado em 23-08-2024).

(3) Wang, C.; Luo, D.; Zhang, X.; Huang, R.; Cao, Y.; Liu, G.; Zhang, Y.; Wang, H. Biochar-Based Slow-Release of Fertilizers for Sustainable Agriculture: A Mini Review. Environ. Sci. Ecotechnology 2022, 10, 100167. https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100167.

(4) Fernández-Delgado, M.; del Amo-Mateos, E.; Lucas, S.; García-Cubero, M. T.; Coca, M. Liquid Fertilizer Production from Organic Waste by Conventional and Microwave-Assisted Extraction Technologies: Techno-Economic and Environmental Assessment. Sci. Total Environ. 2022, 806, 150904. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150904.

(5) Nongbet, A.; Mishra, A. K.; Mohanta, Y. K.; Mahanta, S.; Ray, M. K.; Khan, M.; Baek, K.-H.; Chakrabartty, I. Nanofertilizers: A Smart and Sustainable Attribute to Modern Agriculture. Plants 2022, 11 (19), 2587. https://doi.org/10.3390/plants11192587.

(6) Artificial intelligence can reduce fertilizer use, UK researchers say. https://resoilfoundation.org/en/innovation-technology/artificial-intelligence-fertilizer/ (acessado em 26/08/2024).

(7) Thorat, T.; Patle, B. K.; Kashyap, S. K. Intelligent Insecticide and Fertilizer Recommendation System Based on TPF-CNN for Smart Farming. Smart Agric. Technol. 2023, 3, 100114. https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100114.