O Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) concedeu a Carta Patente nº BR 10 2019 021919-0 à Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). A invenção protege um processo de obtenção de pontos quânticos de carbono (CQDs) a partir de lodo e esgoto, transformando resíduos urbanos em nanomateriais de alto valor agregado com aplicações em diferentes setores. Os inventores são os professores Adriano Buzutti de Siqueira, Bruno Leonel Rossi e Ailton José Terezo.
O que são pontos quânticos de carbono
Descobertos em 2004, os pontos quânticos de carbono são nanopartículas menores que 10 nanômetros capazes de emitir luz azul quando excitadas por radiação ultravioleta. Essa propriedade fluorescente torna os CQDs extremamente úteis em diversas áreas, como bioimagem, sensores e dispositivos eletrônicos. Além disso, por serem à base de carbono, eles apresentam menor toxicidade em comparação com pontos quânticos feitos de metais pesados.
Como eles são obtidos nesta patente e a importância para a sustentabilidade
Segundo os pesquisadores, o processo patenteado utiliza o lodo de esgoto rico em matéria orgânica como matéria-prima. O material é tratado em micro-ondas e em autoclave com vapor d’água, em uma rota considerada simples e limpa, sem agentes químicos agressivos.
Essa estratégia alia nanotecnologia e economia circular: resíduos que normalmente seriam destinados a aterros — e poderiam causar impactos ambientais — passam a ser aproveitados como insumos para gerar nanomateriais de alto desempenho. Dessa forma, a pesquisa contribui diretamente para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).
Aplicações na agricultura
Na agricultura, a tecnologia mostra resultados promissores como bioestimulante. Diferente de soluções convencionais, os pontos quânticos de carbono atuam diretamente na fotossíntese, convertendo a luz ultravioleta — que normalmente não é aproveitada pelas plantas — em luz azul, capaz de aumentar a eficiência fotossintética.
Foram realizados testes em casa de vegetação com diferentes culturas estratégicas, como soja, algodão e braquiária, todos com resultados promissores. Na soja, o ganho de massa seca total ultrapassou 40% em relação ao grupo sem tratamento. No algodão, o crescimento da massa vegetal foi superior a 170%. Já na braquiária, a massa da parte aérea aumentou em 56%, indicando um potencial expressivo para a pecuária: áreas de pastagem que hoje comportam até 2 cabeças de gado por hectare poderiam comportar até 3. Além de ganhos de produtividade, essa aplicação abre caminho para a recuperação de áreas degradadas, reduzindo a necessidade de abrir novos pastos e contribuindo para uma produção mais sustentável.
Da bancada ao mercado: pesquisadores fundam startup baseada na tecnologia
Os avanços científicos que resultaram na patente também deram origem à NanoGrow, startup fundada pelos pesquisadores da UFMT Ailton Terezo, Adriano Buzutti, Marilza Castilho e Adriana Cardoso. A empresa desenvolve soluções baseadas nos CQDs, entre elas um estimulante de crescimento. Em 2025, a NanoGrow foi vencedora do Desafio SmartAgro, conquistando vaga no programa de aceleração da Go SRP Agritech, da Sociedade Rural do Paraná — um reconhecimento ao potencial de mercado da inovação.
Outras aplicações dos pontos quânticos de carbono
Além da agricultura, os CQDs produzidos a partir de resíduos apresentam amplo potencial de uso. Eles podem ser aplicados em diagnóstico médico (como marcadores fluorescentes para análise celular), em sensores ambientais de baixo custo (para detectar poluentes e metais pesados), em eletrônica e energia (células solares, LEDs e baterias sustentáveis) e em processos químicos (como catalisadores verdes para purificação de efluentes).
Empresas e outras instituições interessadas em desenvolver novos testes com essa tecnologia ou em incorporá-la a seus portfólios podem entrar em contato com o setor de parcerias do INCT NanoAgro por meio do formulário disponível neste link.
Mais sobre essa tecnologia no site do INCT:
Startups do INCT Nano Agro faturam a liderança no Hackathon Smart Agro durante Expolondrina
NanoCarbono 480: estimula a fotossíntese e acelera o crescimento das plantas – INCT Nano Agro
