Estudo da difusão de fertilizantes de eficiência aprimorada de KCl encapsulado em CaSO4 via simulação pelo método de elementos finitos

Abstract

Este trabalho tem como objetivo geral a análise dos fertilizantes de cloreto de potássio revestidos com sulfato de cálcio, a fim de estudar a capacidade dos nutrientes de se difundirem em meio aquoso e encontrar o uso mais eficiente do fertilizante pelo solo. A função do fertilizante é corrigir a composição química do solo para equilibrar as necessidades nutricionais da planta. No entanto uso de fertilizantes encontra problemas de eficiência no aproveitamento ideal dos nutrientes disponíveis no solo. Para tanto o uso de fertilizantes de eficiência aumentada, como o de cloreto de potássio (KCl) revestidos com sulfato de cálcio (CaSO4), se mostra uma boa solução. Combinado com sua rápida absorção pelas plantas, sua composição é rica em potássio, tornando-o uma das fontes mais utilizadas deste mineral na agricultura. A força motriz para a difusão de nutrientes são as diferenças de concentração. Nos fertilizantes que aumentam a eficiência, a disseminação de nutrientes pelo solo através do revestimento de grânulos de fertilizante é devido às concentrações mais altas no núcleo dos grânulos. A difusão é o mecanismo de liberação de nutrientes observado em fertilizantes revestidos. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo utilizando método de elementos finitos via COMSOL MULTHIPHYSICS® versão 5.6 que simula a difusão de fertilizantes KCl revestidos com CaSO4 em meio aquoso. Através da simulação é possível analisar o desempenho do fertilizante com boa precisão ao fenômeno observado em campo. A função "Transporte de Espécies Diluídas" (TDS) é utilizada para calcular o campo de concentração de um soluto diluído em um solvente. A partir da análise é possível concluir que a porosidade do revestimento de CaSO4 e a sua espessura influenciam no fenômeno de difusão e são diretamente relacionadas com a temperatura.