Um novo tipo de biocarvão de resíduos quitinosos de Hermetia illucens com um

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8306 (2023) Citar este artigo

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A criação de insetos gera resíduos na forma de excrementos de insetos e resíduos de ração. Além disso, também é deixado um resíduo quitinoso específico na forma de larvas de insetos e exúvia de pupas. Pesquisas recentes tentam gerenciá-lo, por exemplo, produzindo quitina e quitosana, que são produtos de valor agregado. A abordagem da economia circular requer testar novos métodos de gerenciamento não padronizados que possam desenvolver produtos com propriedades únicas. Até o momento, a possibilidade de produção de biocarvão a partir de resíduos quitinosos derivados de insetos não foi avaliada. Aqui mostramos que os pupários de Hermetia illucens são adequados para a produção de biochar, que por sua vez exibe características originais. Descobrimos que os biochars têm um alto nível de nitrogênio, que raramente é alcançável em materiais de origem natural sem dopagem artificial. Este estudo apresenta uma caracterização química e física detalhada dos biochars. Além disso, a análise ecotoxicológica revelou o efeito de estimulação dos biocarvões no crescimento das raízes das plantas e na reprodução do invertebrado do solo Folsomia candida, bem como a ausência de efeito tóxico na sua mortalidade. Isso predispõe esses novos materiais com propriedades estimulantes já incorporadas para serem usados ​​na agronomia, por exemplo, como veículos para fertilizantes ou bactérias benéficas.

Nos últimos anos, o uso industrial de insetos para alimentação e produção de alimentos tem aumentado, especialmente em áreas onde os insetos não são tradicionalmente consumidos1. Na Europa, com a entrada em vigor do Regulamento da Comissão (UE) 2017/893, a União Europeia permitiu pela primeira vez a utilização de insetos e proteínas de insetos na produção de rações para animais de aquicultura. As espécies de insetos que atendem aos requisitos de segurança estabelecidos no regulamento acima incluem Acheta domesticus (Linnaeus, 1758), Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797), Gryllodes sigillatus (Walker, 1869), Gryllus assimilis (Fabricius, 1775), Hermetia illucens (Linnaeus , 1758), Musca domestica (Linnaeus, 1758) e Tenebrio molitor (Linnaeus, 1758)2. Dois regulamentos posteriores da Comissão da UE aprovaram Locusta migratoria (Linnaeus, 1758)3 e T. molitor4 como novos alimentos para humanos. Agora, também A. domesticus e A. diaperinus também foram permitidos.

As mudanças legislativas facilitarão o desenvolvimento mais rápido de novos ramos nas indústrias de alimentos e rações baseadas na produção de insetos. Excrementos de insetos combinados com restos de ração, que freqüentemente contêm insetos mortos, serão produzidos em maiores quantidades à medida que aumenta o uso de insetos na produção de alimentos. Esses resíduos são geralmente vendidos como fertilizantes para plantas5 e também podem ser empregados como substrato na geração de biogás6,7. Insetos holometabólicos também produzem um tipo de resíduo quitinoso - pupários, também chamados de exúvias pupais, que são o exoesqueleto das pupas. Esses resíduos permanecem após o surgimento da forma adulta do inseto. Normalmente, os pupários são descartados com todos os outros resíduos de pós-produção ou comidos por insetos nos estágios mais jovens de desenvolvimento (com base em nossa experiência com a criação de H. illucens). No entanto, em alguns tipos de sistemas de reprodução para certas variedades de insetos, eles podem ser facilmente coletados. É o caso de H. illucens, onde grandes quantidades de pupários são produzidas durante a reprodução. Há indícios da utilidade desse tipo de resíduo na produção de quitina8.

Outra possibilidade, ainda não pesquisada, é a utilização de pupários na produção de biocarvão, o que pode ser considerado um novo método de valorização desse tipo de resíduo. Biochar ou biocarbono é produzido pela degradação térmica (pirólise) de matéria orgânica, como material vegetal ou bioresíduos (lodo de esgoto ou resíduos de biogás)9. O biocarvão pode ser usado como adsorvente em processos químicos e industriais e pode atuar como corretivo do solo, influenciando o sequestro de carbono do solo, as emissões de gases de efeito estufa (GEE), as condições da água e do ar, bem como o crescimento das plantas10.