Мини-завод по производству удобрений прост в настройке и очень эффективен. Ученые уж провели испытания в
Para alimentar a la creciente población mundial, una enormeproblema. Según las previsiones, en 2030 el planeta albergará a 8.600 millones de personas, y en 2050, casi 10.000 millones. Los fertilizantes artificiales, en particular el nitrógeno, juegan un papel clave en la solución de este problema.
El nitrógeno es uno de los tres principalesmacronutrientes utilizados por las plantas para el crecimiento (junto con fósforo y potasio). En 2015, aproximadamente una de cada dos personas recibió alimentos cultivados con fertilizantes nitrogenados.
Aunque los fertilizantes artificiales están ampliamente disponibles enen el mundo desarrollado, en los países en desarrollo no son tan comunes. En África, donde el 60% de todos los agricultores tienen menos de una hectárea de tierra a su disposición, a menudo no hay suficiente dinero para fertilizantes para comprar estos productos. Además, los fertilizantes suelen ser producidos por grandes multinacionales que solo los entregan a granel.
Miniplanta de fertilizantes Leap-Agriserá útil solo en este caso. Su diseño incluye un pequeño reactor para producir fertilizantes nitrogenados líquidos que cualquier agricultor con acceso a la luz solar y al agua puede utilizar.
Хотя технология, лежащая в основе этого, довольно современная, приложение очень низкотехнологичное. Система небольшая, простая и очень быстрая. После включения она начнет производить удобрения за считанные секунды. В мини-заводе используется плазменная технология. Плазма является четвертым состоянием материи и состоит из ионизированных атомов и молекул.
Reactor de plasma probado en Uganda. Crédito: Universidad Tecnológica de Eindhoven.
Plasma utilizado en una planta de fabricaciónEl fertilizante no es térmico: mientras que los electrones que impulsan la reacción alcanzan temperaturas extremadamente altas, el gas circundante puede permanecer relativamente frío. Esto ahorra energía.
Esto hace que la tecnología de plasma sea atractivauna alternativa al proceso tradicional de producción de nitrógeno, el llamado proceso Haber-Bosch, que requiere tanto alta presión como altas temperaturas. Se estima que el proceso de Haber-Bosch consume del 1 al 2% de la energía mundial, liberando alrededor de 300 millones de toneladas de dióxido de carbono al aire anualmente.
En la producción de fertilizantes nitrogenados en plasmaEl reactor utiliza un proceso conocido como fijación de nitrógeno. Aunque el 78% del aire es N2, este gas no reacciona con otros elementos (es químicamente inerte). Esto dificulta el uso de plantas. La fijación de nitrógeno resuelve este problema. Convierte el nitrógeno (N2) del aire en NOx, que a su vez reacciona con el oxígeno y el agua para formar nitrato (NO3). Luego se puede utilizar como ingrediente para fertilizantes líquidos.
En el caso de la mini-fábrica Leap Agri, la electricidad para generar el plasma proviene de la energía solar, una fuente barata y sostenible ampliamente disponible en los países en desarrollo.
Este proceso es muy eficiente:produce un fertilizante líquido con un alto nivel de nitratos que es fácilmente absorbido por las plantas. En Uganda, la investigadora de NARO Stella Kabiri realizó un análisis que comparó el fertilizante con otros fertilizantes en el mercado local. El resultado mostró que el contenido de nitrato era de alrededor del 20 por ciento, que es 14, 42 y 51 puntos porcentuales más alto que el de los fertilizantes sólidos, nitrato de amonio, NPK y urea, respectivamente.
Los fertilizantes líquidos se pueden producir localmente y bajo demanda, por lo que cada agricultor puede elegir exactamente la cantidad de fertilizante y contenido de nitrato que necesita para su cultivo y parcela de tierra.
Actualmente, el coste de la miniplanta sigue siendo bastante elevado (alrededor de 70.000 euros), pero los científicos esperan que el precio baje significativamente cuando se produce a gran escala.
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