Apoio COMPETE
O projeto NanoPest é apoiado pelo COMPETE (Programa Operacional Fatores de Competitividade) na sua componente FEDER e pelo orçamento da Fundação para a Ciência e a Tecnologia, na sua componente orçamento de estado.
Trata-se de um projeto no âmbito do SAESCTN (Sistema de Apoio a Entidades do Sistema Científico e Tecnológico), que envolve um investimento elegível de 191 mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER de 162 mil euros.
Enquadramento
O controlo químico de culturas com pesticidas tem como limitação o facto destes compostos não manterem a sua eficiência por longos períodos de tempo, devido às condições ambientais e/ou degradação rápida da substância ativa.
A identificação e determinação dos produtos de degradação é sem dúvida uns dos maiores desafios no campo da química analítica na área de poluentes ambientais. Os produtos de degradação apresentam muitas das vezes uma maior toxicidade e maior resistência nas matrizes ambientais que os pesticidas que lhe deram origem. Por outro lado é difícil a identificação destes compostos de degradação devido a não se conhecer, na maior parte das vezes, os mecanismos que lhe deram origem e à presença destes compostos em quantidades vestigiais.
Um trabalho extenso nesta área tem sido realizado pelos membros da equipa deste projeto.
Projeto
A degradação oxidativa e o desenvolvimento de novas metodologias electroanalíticas foram avaliadas e desenvolvidas para um grupo de herbicidas usados em culturas comuns em Portugal. Contudo, o grande desenvolvimento e avanços verificados nas últimas décadas na área da electroquímica e electroanálise de pesticidas orgânicos nem sempre foram acompanhados por estudos envolvendo a análise de metabolitos ou dos produtos de degradação que devem merecer, sem dúvida, uma atenção crescente nos próximos anos.
A par do aspeto analítico o desenvolvimento de uma formulação apropriada, na qual se possa estabilizar o ingrediente ativo, tornou-se um desafio importante para o uso contínuo de pesticidas. Para além das propriedades físicas dos pesticidas, são necessários novos métodos que possibilitem a libertação controlada da substância ativa, de modo a que as plantas possam ser protegidas durante mais tempo e que sejam garantidos efeitos adversos mínimos para o ecossistema. Os pesticidas, sejam naturais ou sintéticos, devem ter um nível mínimo de toxicidade, exceto para os organismos alvo.
A utilização de nanotecnologia perspetiva grandes avanços que permitirão melhorar a qualidade de vida e ajudar a preservar o meio ambiente. A nanotecnologia atual compreende uma panóplia de nanomateriais e nanodispositivos. A utilização dos nanomateriais têm tido um enorme impacto no desenvolvimento de novos sensores eletroquímicos. Os nanotubos de carbono (CNTs) representam um grupo importante dentro dos nanomateriais. Em geral, os elétrodos modificados com CNTs permitem aumentar as correntes de pico obtidas na resposta voltamétrica. O desenvolvimento e uso de sensores eletroquímicos baseados em nanotubos de carbono associados às técnicas eletroanalíticas permitirá desenvolver métodos sensíveis e alternativos devido à necessidade de um menor tempo de análise e menor custo quando comparados com os procedimentos cromatográficos geralmente usados.
O microencapsulamento de compostos biologicamente ativos, usando técnicas de inclusão possibilita uma variedade de aplicações na indústria agroquímica dado que a incorporação de pesticidas em ciclodextrinas melhora a sua efetividade e reduz a quantidade e a frequência de aplicação.
A inclusão molecular de pesticidas oferece muitas vantagens relativamente às formulações fitofarmacêuticas convencionais. A capacidade de encapsular fitofármacos proporciona melhorias importantes na biodisponibilidade e estabilidade de inúmeras formas agroquímicas, redução da toxicidade nos mamíferos e fitotoxidade. Convém igualmente referir que as ciclodextrinas são compostos naturais não tóxicos para os microrganismos e não são nocivos para o meio ambiente.
Um estudo conjunto dos processos químicos fotoquímicos e biológicos torna-se pois essencial para uma gestão sustentável dos pesticidas. A persistência e a bioacumulação dos pesticidas não degradados bem como dos seus metabolitos e/ou produtos de degradação constitui um risco presente e cumulativo para o meio ambiente e para a saúde publica. Assim é de primeira importância entender os fatores que influenciam estes processos e os mecanismos pelos quais a degradação ocorre. Somente através de uma abordagem multidisciplinar será possível planear, orientar e integrar os resultados dos estudos que serão necessários para o desenvolvimento de ferramentas e técnicas que permitam a gestão ambiental e o uso sustentável dos pesticidas.
Testemunho
«Segundo Ermelinda Manuela Garrido e Jorge Garrido, investigadores responsáveis e Professores do Instituto Superior de Engenharia do Porto, este projeto com o apoio do COMPETE permitiu estudar e desenvolver o processo de microencapsulação de herbicidas o que poderá possibilitar melhorias importantes na sua biodisponibilidade e estabilidade em inúmeras formas agroquímicas, assim como a eventual redução da toxicidade nos mamíferos e fitotoxidade.
A utilização de nanotecnologia perspetiva avanços na área dos agroquímicos, que permitirão não só reduzir significativamente a quantidade de pesticidas a utilizar, como também melhorar a qualidade de vida e ajudar a preservar o ambiente».