Minilannoitelaitos on helppo asentaa ja erittäin tehokas. Tiedemiehet ovat jo tehneet testejä
Ruokata kasvava maailman väestö - valtavaongelma. Ennusteiden mukaan planeetalla asuu vuonna 2030 8,6 miljardia ihmistä ja vuonna 2050 lähes 10 miljardia ihmistä. Erityisesti keinotekoisilla lannoitteilla - typellä - on keskeinen rooli tämän ongelman ratkaisemisessa.
Typpi on yksi kolmesta pääaineestamakroravinteet, joita kasvit käyttävät kasvuun (yhdessä fosforin ja kaliumin kanssa). Vuonna 2015 noin joka toinen henkilö sai typpilannoitteilla kasvatettua ruokaa.
Vaikka keinotekoisia lannoitteita on laajalti saatavilla vuonnakehittyneissä maissa, kehitysmaissa ne eivät ole niin yleisiä. Afrikassa, jossa 60 prosentilla kaikista viljelijöistä on käytössään alle hehtaari maata, lannoitteille ei usein riitä rahaa näiden tuotteiden ostamiseen. Lisäksi lannoitteita tuottavat usein suuret monikansalliset yritykset, jotka toimittavat niitä vain irtotavarana.
Leap-Agrin lannoitepienlaitostulee käteväksi juuri tässä tapauksessa. Sen suunnittelu sisältää pienen reaktorin tuottamaan nestemäisiä typpilannoitteita, joita kaikki viljelijät, joilla on auringonvaloa ja vettä, voivat käyttää.
Vaikka tekniikka sen takana on melkoistamoderni, sovellus on erittäin matalatekninen. Järjestelmä on pieni, yksinkertainen ja erittäin nopea. Kun se on kytketty päälle, se alkaa tuottaa lannoitetta muutamassa sekunnissa. Minitehdas käyttää plasmatekniikkaa. Plasma on aineen neljäs tila, ja se koostuu ionisoituneista atomeista ja molekyyleistä.
Plasmareaktori testattu Ugandassa. Luotto: Eindhovenin teknillinen yliopisto.
Plasmaa käytetään tuotantolaitoksessalannoite ei ole terminen: vaikka reaktiota ajavat elektronit saavuttavat erittäin korkean lämpötilan, ympäröivä kaasu voi pysyä suhteellisen kylmänä. Tämä säästää energiaa.
Tämä tekee plasmatekniikasta houkuttelevanvaihtoehto perinteiselle typen tuotantomenetelmälle, niin kutsutulle Haber-Bosch-prosessille, joka vaatii sekä korkeaa painetta että korkeita lämpötiloja. Haber-Bosch-prosessin arvioidaan kuluttavan 1-2% maailman energiasta, mikä vapauttaa vuoteen noin 300 miljoonaa tonnia hiilidioksidia.
Typpilannoitteiden tuotannossa plasmassaReaktorissa käytetään prosessia, joka tunnetaan typpikiinnitteisenä. Vaikka 78% ilmasta on N2, tämä kaasu ei reagoi muiden alkuaineiden kanssa (se on kemiallisesti inertti). Tämä vaikeuttaa kasvien käyttöä. Typen kiinnitys ratkaisee tämän ongelman. Se muuntaa typpeä (N2) ilmasta NOx: ksi, joka puolestaan reagoi hapen ja veden kanssa muodostaen nitraatin (NO3). Sitä voidaan sitten käyttää nestemäisten lannoitteiden ainesosana.
Leap Agrin minimyllyn tapauksessa plasma-aineksen tuottamiseen käytettävä sähkö tulee aurinkoenergiasta, joka on halpa ja kestävä lähde, jota on laajasti saatavilla kehitysmaissa.
Tämä prosessi on erittäin tehokas:se tuottaa nestemäistä lannoitetta, jolla on korkea nitraattitaso ja joka kasvien imeytyy helposti. Ugandassa NARO-tutkija Stella Kabiri teki analyysin, jossa verrattiin lannoitetta muihin paikallisten markkinoiden lannoitteisiin. Tulos osoitti, että nitraattipitoisuus oli noin 20 prosenttia, mikä on 14, 42 ja 51 prosenttiyksikköä korkeampi kuin kiinteiden lannoitteiden, ammoniumnitraatin, NPK: n ja urean vastaavasti.
Nestemäisiä lannoitteita voidaan tuottaa paikallisesti ja pyynnöstä, joten kukin viljelijä voi valita tarkalleen lannoite- ja nitraattipitoisuuden, jota he tarvitsevat sadolleen ja tontilleen.
Tällä hetkellä minilaitoksen hinta on edelleen melko korkea (noin 70 000 euroa), mutta tutkijat odottavat hinnan laskevan merkittävästi, kun sitä tuotetaan laajamittaisesti.
Lue lisää
Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?
Mitä droneja on ja milloin matkustajien lentotaksit ilmestyvät?
Katso kauneimmat kuvat Hubbleista. Mitä kaukoputki on nähnyt 30 vuoden aikana?