Para cada litro de etanol produzido, as usinas sucroalcooleiras geram entre 10 e 15 litros de vinhaça. Multiplicado pelo volume da safra brasileira, esse número representa um desafio logístico e ambiental que a indústria resolveu, em grande parte, redirecionando o resíduo para sistemas de fertirrigação.
O interesse agronômico da vinhaça está na sua concentração de potássio solúvel, nutriente que pode substituir parcialmente — ou até totalmente — o cloreto de potássio (KCl) em culturas próximas às unidades produtoras. O problema é que a composição não é homogênea. Ela varia conforme a matéria-prima, o processo fermentativo, o período da safra e a qualidade da água usada no processo industrial. Aplicar vinhaça sem análise prévia equivale a dosar fertilizante sem conhecer a concentração do produto: o risco de salinização e desequilíbrio iônico no solo é concreto.
Vinhaça: da destilaria ao campo
Subproduto da destilação do vinho fermentado, a vinhaça apresenta elevada carga orgânica (alta DBO), acidez pronunciada e concentrações variáveis de íons. Potássio, cálcio, magnésio e enxofre são os macronutrientes de maior relevância agronômica. O sódio, presente em menor quantidade, é o componente de maior risco quando acumulado no perfil do solo.
Estudos publicados em Ciência Rural e Agriculture (Basel) confirmam que, quando as doses são calculadas com base na exportação de K pelas culturas, a fertirrigação com vinhaça pode igualar a resposta produtiva do KCl em culturas como milho. Porém, os mesmos trabalhos reforçam a necessidade de monitoramento contínuo da condutividade elétrica e do equilíbrio iônico para evitar salinização progressiva do solo.
Por que analisar antes de aplicar
A concentração de potássio na vinhaça in natura pode variar de 1 a 5 g/L entre usinas e entre campanhas da mesma unidade. O sódio oscila conforme a qualidade da água usada no processo. Uma razão K/Na desequilibrada, repetida ao longo das aplicações, compromete a estrutura físico-química do solo e reduz sua permeabilidade à água.
A condutividade elétrica é o indicador mais direto do risco de salinização. Quando os valores ultrapassam 3,0 dS/m, a diluição antes da aplicação é recomendada, sobretudo em solos argilosos. O pH ácido da vinhaça, que frequentemente fica entre 3,5 e 5,0, pode exigir correção antes da fertirrigação para não interferir na absorção de nutrientes pelas plantas.
Esses parâmetros, somados ao teor de sólidos totais dissolvidos (TDS), definem a dose segura, o método de aplicação mais adequado e a eventual necessidade de pré-tratamento do resíduo — seja por diluição, biodigestão ou concentração.
pH e condutividade elétrica
O pH e a condutividade são as primeiras determinações a fazer, porque qualificam a vinhaça antes de qualquer outra análise. O pH orienta correções no produto ou no solo receptor. A condutividade indica a carga iônica total e, junto com o TDS, quantifica o risco salino da aplicação.
Medições realizadas ao longo da safra são necessárias porque a mesma unidade produtora pode entregar vinhaças com características distintas em diferentes momentos. Um único laudo de caracterização por safra não é suficiente para controle de processo.
Potássio e razão K/Na
O potássio é o nutriente de maior interesse agronômico da vinhaça. Sua concentração determina a dose de aplicação com base na exportação esperada pela cultura, cruzando os resultados da análise de solo com a recomendação de adubação.
A determinação de K é feita por eletrodo de íon seletivo (ISE), método ágil para laboratórios de rotina, com faixas de medição que cobrem de 0,1 a 3.000 mg/L. Para monitoramento simultâneo de sódio e cálcio, a fotometria de chama é a técnica mais adotada, pois permite analisar os três íons em sequência, com alta repetibilidade e operação simples.
A razão K/Na funciona como índice de qualidade da vinhaça para uso agrícola. Quanto maior, menor o risco de sodificação do solo. Esse cálculo depende da determinação simultânea dos dois íons, o que torna o fotômetro de chama o equipamento mais prático para essa finalidade em laboratórios de rotina.
Brix e Grau Pol no controle do processo
Brix e Pol não são parâmetros de qualidade agrícola da vinhaça em si. São determinações de processo, usadas para monitorar o desempenho da moagem, da fermentação e da concentração do caldo.
O Brix mede a concentração de sólidos solúveis totais. No contexto da vinhaça, torna-se relevante quando o resíduo passa por concentração como etapa de valorização antes da aplicação ao campo — o grau de concentração afeta diretamente a densidade, a viscosidade e a logística de transporte. O Pol mensura a sacarose por sacarimetria, com uso direto no controle de qualidade do processo produtivo da usina.
Instrumentação analítica para análise de vinhaça
A Alutal SCI distribui equipamentos analíticos de fabricantes internacionais para as determinações descritas neste artigo.
Para pH, condutividade e TDS, o analisador PH820 da Apera Instruments opera com o sensor de pH Labsen 221 para amostras aquosas e vinhaça, e a célula de condutividade 2401T-F para medições em etanol, águas e vinhaça.
Quando a determinação é feita em meios orgânicos, como o próprio etanol, o sensor Labsen 871 complementa o conjunto, cobrindo todas as matrizes do processo.
A análise de potássio por ISE é feita com o analisador portátil PION400-K da Apera, com faixa de 0,1 a 3.000 mg/L. O equipamento já inclui eletrodo de íon seletivo, sensor de pH integrado, padrão de 1.000 mg/L e solução TISAB, prontos para uso.
Para a razão K/Na e a determinação simultânea de cálcio, o fotômetro de chama FP8000 da Krüss realiza as três medições em sequência, com alta repetibilidade para análises de rotina industrial.
O monitoramento de Brix é feito com os refratômetros da série DR7000 da Krüss, que entregam precisão de 0,02° Brix com compensação automática de temperatura.
Para o Pol, a Krüss oferece os polarímetros P3000 (automático econômico) e P9000 (referência em sacarimetria), com capacidade para atender desde laboratórios de controle básico até unidades que operam sob normas internacionais de metrologia.
Referências
CABRAL FILHO, S. L. et al. Biomass accumulation and technical and economic efficiency of potassium sources applied via fertigation to corn. Agriculture, Basel, v. 12, n. 4, p. 497, 2022.
MORAN-SALAZAR, R. G. et al. Utilization of vinasses as soil amendment: consequences and perspectives. SpringerPlus, [S.l.], v. 5, n. 1, p. 1007, 2016.
BASSO, C. J. et al. Vinhaça como fonte de potássio: resposta da sucessão aveia-preta/milho silagem/milho safrinha e alterações químicas do solo na Região Noroeste do Rio Grande do Sul. Ciência Rural, Santa Maria, v. 43, n. 4, p. 596–602, 2013.
