AULA 4 - ETAPAS DA FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTES

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TECNOLOGIA INORGÂNICA
AULA 4
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Daniele Cecília Ulsom de Araújo Checo
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CONVERSA INICIAL
O ramo da indústria de fertilizantes é de grande representatividade nacional e mundial. Tais
produtos têm como função suprir e repor ao solo nutrientes necessários para o desenvolvimento de
cultivos, podendo ser orgânicos ou inorgânicos. Portanto, nessa etapa aprenderemos mais sobre a
importância dos fertilizantes para a agricultura, assim como as formas de produção dos seus
diferentes tipos e os impactos gerados no meio ambiente pela sua fabricação.
TEMA 1 – ETAPAS DA FABRICAÇÃO DE FERTILIZANTES
Os fertilizantes são substâncias que tem a capacidade de fornecer todos os nutrientes
necessários para que as plantas se desenvolvam, sendo muito aplicados na agricultura, tanto para
produções em larga escala como também para cultivo de pequenos produtores e de forma caseira.
Podemos obter tais substâncias por fontes minerais, orgânicas ou organominerais, de acordo
com a sua procedência. Aqueles cuja origem são as rochas ou do solo são chamados de fertilizantes
de fontes minerais. Os fertilizantes orgânicos são constituídos de esterco ou obtidos por
compostagem de elementos vegetais. Já os organominerais podem ser arranjados pela mistura de
fertilizantes minerais e orgânicos.
Os elementos que constituem os fertilizantes são classificados em macro e micronutrientes
(Figura 1), sendo os macronutrientes (nitrogênio, carbono, potássio, fósforo, hidrogênio, enxofre,
cálcio e magnésio) aqueles de que a planta necessita em maior quantidade, e os micronutrientes
(cloro, boro, zinco, sódio, manganês, cobalto, silício, ferro e cobre) necessários em quantidades
menores.
De acordo com Tolentino (2015), as principais matérias-primas utilizadas na produção de
fertilizantes são o gás natural, resíduos asfálticos do petróleo, nafta, rochas fosfáticas, rochas
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potássicas e de enxofre.
Figura 1 – Macro e micronutrientes para fertilização
Crédito: new africa/Shutterstock.
A seguir conheceremos de forma mais detalhada cada classe de fertilizantes e as etapas de
produção dos mesmos.
1.1 FERTILIZANTES MINERAIS
Tais fertilizantes são vastamente utilizados com a finalidade de corrigir a acidez do solo e podem
ser extraídos do solo, minas ou rochas, mas passam por modificações químicas antes de serem
devidamente aplicados (Figura 2).
Ao aplicarmos tais substâncias, estas podem ser absorvidas diretamente pelas plantas ou passar
anteriormente por alterações no solo, fornecendo então um ou mais nutrientes para o cultivo. Estes
fertilizantes são tipificados de acordo com os ingredientes que prevalecem na sua composição
química (ARMAC, 2021) como:
Nitrogenados: compostos por elementos alto teor de nitrogênio;
Potássicos: desenvolvidos a partir de elementos com alta concentração de potássio;
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Fosfatados: constituídos por componentes com elevado teor de fósforo;
Mistos: preparados com mais de um nutriente predominante;
Corretivos: preparados a partir de substâncias que têm como base o calcário.
Figura 2 – Exemplos de fertilizantes minerais a base de NPK
Crédito: ooddysmile studio/Shutterstock.
1.2 FERTILIZANTES ORGÂNICOS
Esses fertilizantes são obtidos a partir de restos de animais e vegetais que passaram pelo
processo de decomposição e mineralização e liberam nutrientes que serão absorvidos pelas plantas.
São muito conhecidos por poderem ser obtidos de forma caseira por meio da compostagem de
resíduos (Figura 3) e também pela utilização de outros materiais como esterco animal, resíduos de
vinícolas, bagaços de cana-de-açúcar, frutas, verduras e legumes.
Esse tipo de fertilização exige um período maior de assimilação, em comparação com o dos
fertilizantes químicos, mas, em contrapartida, promovem o desenvolvimento da flora microbiana do
solo, contribuindo, também, para a reabilitação das condições físicas da terra.
Podem ser classificados como fertilizantes orgânicos (ARMAC, 2021):
Simples: são produzidos tendo como base apenas elementos de origem vegetal ou animal;
Mistos: produzidos a partir da fusão ou mescla de dois ou mais fertilizantes orgânicos simples;
Compostos: os fertilizantes desse tipo são preparados tendo como base elementos orgânicos
resultantes de processos químicos, físicos ou bioquímicos.
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Figura 3 – Exemplos de obtenção de fertilizantes orgânicos por compostagem de vegetais
Crédito: new africa/Shutterstock.
Crédito: m.malinika /Shutterstock.
1.3 FERTILIZANTES ORGANOMINERAIS
Os fertilizantes organominerais são constituídos da combinação de fontes orgânicas, como o
esterco de aves e suínos e os fertilizantes de origem mineral, como nitrogênio, fósforo ou potássio.
Comparativamente, a concentração de nutrientes é mais acentuada nesse tipo de fertilizante, e
sua aplicação é positiva, pois sua solubilização gradativa  garante que o cultivo o absorva  durante
todo o seu desenvolvimento (ARMAC, 2021).
1.4 A PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES
Historicamente, a produção de fertilizantes remete a milhares de anos, com o uso, da parte dos
agricultores, de excrementos de animais, cinzas e lodo coletado em lagoas e rios na adubação da
lavoura. Apenas no século XIX o pesquisador alemão Justus von Liebig (1803-1873) desenvolveu a
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teoria de que o crescimento das plantas  é determinado pelos elementos presentes no solo  em
quantidades adequadas (ARMAC, 2021).
Desta forma, a cadeia de produção de fertilizantes químicos surgiu, embasada principalmente na
obtenção da fórmula NPK (nitrogênio-fósforo-potássio), indo desde a extração da matéria-prima até
o agricultor, podendo ser dividida em cinco principais etapas (ARMAC, 2021):
Primeira etapa: pela extração de minerais do solo é possível obter matérias-primas básicas
como rocha fosfática, rocha potássica, enxofre e gás natural ou nafta para a fabricação de
fertilizantes;
Segunda etapa: são produzidos compostos químicos inorgânicos que servirão como matérias-
primas básicas e intermediárias, como ácido sulfúrico, ácido fosfórico e amônia anidra;
Terceira etapa: são obtidos pela indústria de fabricação de fertilizantes simples e intermediários
superfosfato simples (SSP), superfosfato triplo (TSP), fosfato de amônio (MAP e DAP), nitrato de
amônio, sulfato de amônio, ureia, cloreto de potássio, termofosfatos e rocha asfáltica
parcialmente articulada;
Quarta etapa: por meio do processo de granulação e mistura de elementos, são produzidos os
fertilizantes fosfatados, nitrogenados e potássicos (a composição de tais fertilizantes será
trabalhada com maiores detalhes nos próximos temas);
Quinta etapa: engloba a distribuição e a comercialização dos produtos, seguindo as
regulamentações vigentes desde a implementação do Decreto 50146/61 que regulamenta a
fiscalização do comércio de fertilizantes e produtos correlatos destinados à agricultura.
Figura 4 – Indústria de produção de ureia
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Crédito: Maneesh Agnihotri/Shutterstock.
Tendo em vista a vasta aplicação e diversidades dos produtos da indústria de fertilizantes,
veremos a seguir três das maiores fontes de macronutrientes para o solo: fertilizantes como fonte de
nitrogênio, de fósforo e de potássio.
TEMA 2 – FERTILIZANTES COMO FONTE DE NITROGÊNIO
Uma das principais fontes de nutrientes para o solo são os fertilizantes a base de nitrogênio,
sendo estes obtidos no processo de fabricação da amônia anidra, que, por sua vez, é fabricada por
meio da transformação química do gás natural (ARMAC, 2021).A amônia (NH3) é sintetizada pela reação do nitrogênio do ar com o hidrogênio proveniente da
nafta do petróleo de acordo com a equação:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
De acordo com Tolentino (2015), as principais fontes de nitrogênio para as plantas são a ureia, o
sulfato de amônio, misturas contendo nitrogênio e fósforo (MAP e DAP) e o nitrocálcio, como listado
a seguir:
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Ureia (Figura 5): é obtida por meio da reação da amônia com gás carbônico, sendo um
fertilizante sólido de alta concentração de nitrogênio e elevada estabilidade;
Figura 5 – Fórmula estrutural e aspecto físico da ureia
Crédito: chromatos/Shutterstock. Crédito: Criniger kolio/Shutterstock.
Sulfato de amônio [(NH4)2SO4]: é um fertilizante de baixo teor de nitrogênio, porém
significativa quantidade de enxofre, sendo utilizado quando o solo em questão é deficiente nos
dois nutrientes, podendo ser obtido pela reação da amônia com ácido sulfúrico;
Fosfato monoamônico e diamônico (MAP e DAP): di-hidrogenofosfato de amônio -
(NH4)H2PO4 - e hidrogenofosfato de amônio - (NH4)2HPO4 -, são vendidos na forma de
misturas granuladas como fertilizantes secos. Além de fornecer nitrogênio, também são
grandes fontes de fósforo. São sintetizados a partir da neutralização da amônia com ácido
fosfórico;
Nitrocálcio: composto pela mistura de nitrato de amônio (NH4NO3) e calcário (CaCO3),
contendo, em média, 7% de cálcio, é instável quimicamente no solo.
TEMA 3 – FERTILIZANTES COMO FONTE DE FÓSFORO
Os fertilizantes considerados como fonte de fósforo contam, em grande parte, com o enxofre e a
rocha asfáltica como matérias-primas. Esses materiais são obtidos por meio da mineração e após são
tratados com ácido sulfúrico, de modo a formar o fertilizante desejado.
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De acordo com Tolentino (2015), as principais fontes de fósforo utilizadas na indústria de
fertilizantes são os fosfatos de amônio, que já estudamos anteriormente, o superfosfato simples, o
superfosfato duplo ou triplo e o termofosfato, como exposto a seguir:
Superfosfato simples [CaHPO4 × 2H2O]: é obtido por meio da reação da rocha fosfática com
ácido sulfúrico de acordo com a reação a seguir:
Ca3(PO4)2(s) + H2SO4(aq) → 2 CaHPO4(aq) + CaSO4(aq).
Muito aplicado por não alterar as propriedades químicas e físicas do solo, possui 20% de fósforo
em sua constituição e é comercializado em sua forma granulada ou pulverizada (Figura 6):
Figura 6 – Fertilizante a base de fósforo em sua forma granulada
Crédito: weha/Shutterstock.
Superfosfato triplo [Ca(HPO4)2 × 2H2O]: sua principal característica é a alta concentração de
fósforo em sua composição, que pode chegar a 45%, sendo obtido por meio do tratamento da
rocha fosfática com ácido sulfúrico e ácido fosfórico, de acordo com a reação a seguir:
Ca3(PO4)2(s) + H2SO4(aq) + 2 H3PO4(aq) → 2 Ca(HPO4)2(aq) + CaSO4(aq) + 4 H+(aq)
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Exceto bela sua obtenção e concentração de fósforo, apresenta propriedades semelhantes ao
superfosfato simples.
Termofosfato: tal composto é obtido por meio do aquecimento de rochas fosfáticas a 1500°C,
sua temperatura de fusão, enriquecidas com silicatos de cálcio e magnésio. O material é então
resfriado com jatos de água convertendo-se em um pó granulado. Trata-se de um fertilizante
que além de ser fonte de fósforo pode apresentar em sua composição até 16% de cálcio, além
de 5% de magnésio e silício (Tolentino, 2015).
É importante ressaltarmos que todos os fertilizantes nitrogenados e fosfatados que são
comercializados na forma sólida, mas são sintetizados na forma aquosa. Sendo assim, têm a água
evaporada após a síntese para serem obtidos na forma comercial.
TEMA 4 – FERTILIZANTES COMO FONTE DE POTÁSSIO
Outro elemento de suma importância para a fertilização é o potássio. O potássio, pois este é
responsável pelo equilíbrio de cargas no interior da célula e pela hidratação da planta (Tolentino,
2015). Podemos encontrar potássio em minerais como a silvita (Figura 7), a silvinita, a carnalita e a
langbenita.
Figura 7 – Silvita, mineral fonte de potássio
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Crédito: andriy kananovych/Shutterstock.
Ao contrário dos fertilizantes fosfatados, os insumos potássicos não precisam ser submetidos a
processos de ácidos fortes ou ao tratamento com calor, são apenas beneficiados até que se obtenha
um produto com alta concentração e alta solubilidade em água (PROPEQ, 2020). Sendo assim, o
potássio é fornecido ao solo diretamente da matéria-prima, não sendo necessário nenhum
tratamento térmico ou químico para colocá-lo no solo.
O cloreto de potássio (Figura 8), KCl, e o sulfato de potássio (Figura 9), K2SO4, são os sais mais
utilizados como fertilizantes.
Figura 8 – Cloreto de potássio bruto usado como fertilizante
Crédito: Andrei Dubadzel/Shutterstock.
Figura 9 – Sulfato de potássio bruto usado como fertilizante
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Crédito: New Africa/Shutterstock.
TEMA 5 – IMPACTOS DA PRODUÇÃO DE FERTILIZANTES NO
AMBIENTE
A indústria de fertilizantes é responsável pela emissão de efluentes e gases e alguns danos
ecológicos ao longo de toda a sua cadeia produtiva. Mesmo sendo de grande importância para o
desenvolvimento da agricultura, os fertilizantes de diferentes tipos em sua produção geram efluentes
líquidos ácidos e alcalinos que devem ser tratados e neutralizados antes de serem descartados.
No que diz respeito à poluição atmosférica, de acordo com Tolentino (2015), são emitidos pelas
fábricas produtoras de ácido óxidos de enxofre e de nitrogênio, além de material particulado
provenientes da produção de nitratos e carbonatos e do processo de granulação.
Um dos subprodutos do processo de tratamento de rocha fosfática é o gesso (sulfato de cálcio),
que necessita ser armazenado com cautela para que não atinja o lençol freático. Esse material é
aplicado como corretor de acidez do solo após ser tratado ou na indústria de construção civil.
Além do gesso, o processamento das rochas para a obtenção de nutrientes suscita a formação
de outros rejeitos sólidos que são usualmente mantidos em barragens, podendo vir a contaminar o
solo, do ar e corpos d’água.
Conforme vimos, o uso de produtos químicos e ácidos é constante na produção de fertilizantes,
fazendo com que se verifique a produção de resíduos indesejados, como flúor, material particulado,
óxidos de enxofre e nitrogênio e vapores de natureza ácida. Da mesma forma, de acordo com a
ARMAC (2021), os efluentes líquidos, como ácidos e águas amoniacais (alcalinos), podem provocar
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a eutrofização de rios e lagos caso sejam destinados incorretamente, devido ao alto teor de matéria
orgânica (nitrogênio, fósforo e potássio) presentes.
Além dos problemas mencionados envolvendo a  produção  de  resíduos  sólidos
e efluentes líquidos e gasosos pelo processo, devemos considerar os impactos advindos da extração
mineral, como o possível desmatamento de grandes áreas e a geração de riscos à biodiversidade
local no processo de fabricação dos fertilizantes.
É importante, visto o alto impacto ambiental da indústria de fertilizantes, garantirmos um
descarte adequados para os resíduos por meio de planos personalizados de tratamento de efluentes
regulamentos por leis ambientais, colocando, assim, as questões ambientais em primeiro plano.
Quando mapeamos as etapas do processo, criamos possibilidades de adequação aos
limites  sustentáveis. É importante ressaltar que a maior parte das  consequências ambientais  dos
fertilizantes advém da utilização inadequada e em excesso desses produtos. Desta forma, a solução
não é apenas reduzir o uso e a produção de fertilizantes, mas, sim, elaborar um bom plano de
fertilizaçãoa fim de garantir, portanto, a otimização da produtividade, além de ser econômico e
ambientalmente sustentável.
NA PRÁTICA
Vamos examinar na prática o funcionamento de uma técnica que pode ser aplicada para
produção caseira de fertilizantes orgânicos: a compostagem.
Discussão
Conforme Proença, Rodrigues e Lana (2021), a compostagem é um método aeróbio de
reciclagem e tratamento dos  resíduos orgânicos  em que visamos reproduzir algumas condições
ideais observadas no processo natural de degradação da matéria orgânica, bem como garantir a
segurança do processo, controlando fatores como umidade, a temperatura, a aeração (nível de
oxigênio) e balanço de nutrientes (carbono e nitrogênio).
Por meio do controle de tais fatores permitimos o desenvolvimento de minhocas, insetos, assim
como os microrganismos (fungos e bactérias) que atuam na degradação da matéria orgânica,
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reduzindo seu volume e transformando-se em composto orgânico, que pode ser utilizado
diretamente na adubação e recuperação de áreas degradadas.
Entretanto, não é todo material que pode ser compostado, conforme mostra a Figura 10.
Figura 10 – Materiais que podemos ou não compostar
Crédito: m.malinika/Shutterstock.
Muitas são as maneiras de compostar os resíduos orgânicos, mas a compostagem em caixas é
uma das formas mais simples (Proença; Rodrigues; Lana, 2021) onde caixas digestoras, com furos no
fundo, são empilhadas sobre uma terceira caixa que coleta o excesso de líquido do processo
(fertilizante líquido), conforme o esquema da Figura 11.
Figura 11 – Ilustração de compostagem em caixas
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Crédito: m.malinika/Shutterstock.
FINALIZANDO
Nesta etapa conhecemos os diferentes tipos de fertilizantes produzidos e utilizados na
agricultura, podendo esses serem classificados em minerais, orgânicos e organominerais de acordo
com o modo de obtenção. Aprendemos também que as plantas necessitam de macronutrientes,
como nitrogênio, fósforo e potássio, e micronutrientes para seu desenvolvimento e estes podem ser
aplicados no solo por meio da adubação e fertilização.
Compreendemos que a produção de fertilizantes se dá em cinco principais etapas que garantem
a produção com excelente e menores impactos ambientais no solo, bem como a segurança na hora
da comercialização dos produtos. Vimos também que diferentes métodos são aplicados na obtenção
de fertilizantes como fonte de nitrogênio, fósforo e potássio (NPK) e que as principais matérias-
primas utilizadas na produção de fertilizantes são o gás natural, resíduos asfálticos do petróleo, nafta,
rochas fosfáticas, rochas potássicas e de enxofre.
Verificamos também que a indústria de fertilizantes é responsável pela emissão de efluentes
líquidos ou gasosos durante toda sua linha de produção, podendo os riscos desses serem
minimizados por planos de tratamento eficazes de efluentes que considerem os impactos ambientais
e a produção/utilização conscientes dos materiais.
REFERÊNCIAS
ENTENDA a produção de fertilizantes neste guia! ARMAC. Disponível em:
<https://armac.com.br/blog/agronegocio/producao-de-fertilizantes/>. Nov. 2021. Acesso em: 5 jul.
2022.
FERTILIZANTES: processo produtivo e considerações ambientais. PROPEQ. Disponível em:
<https://propeq.com/fertilizantes/>. Set. 2020. Acesso em: 5 jul. 2022.
PROENÇA, L. C.; RODRIGUES, C. A. O.; LANA, M. M. Compostagem. Embrapa. Disponível em:
<https://www.embrapa.br/hortalica-nao-e-so-salada/secoes/compostagem>. Out. 2021. Acesso em:
5 jul. 2022.
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TOLENTINO, N. M. de C. Processos Químicos Industriais: matérias-primas, técnicas de
produção e métodos de controle de corrosão. São Paulo: Érica, 2015.