Znanstvenici su izgradili mini pogon za plazmu za proizvodnju gnojiva

Mini tvornica gnojiva je jednostavna za postavljanje i vrlo učinkovita. Znanstvenici su već proveli testove u

Uganda, rezultati su bili uspješni. Sada istraživači planiraju staviti mini-biljku na tržište kako bi postala dostupna poljoprivrednicima diljem svijeta.

Za prehranu rastuće populacije svijeta - ogromnoproblem. Prema predviđanjima, 2030. godine planet će biti dom za 8,6 milijardi ljudi, a 2050. - gotovo 10 milijardi. Umjetna gnojiva, posebno dušik, igraju ključnu ulogu u rješavanju ovog problema.

Dušik je jedan od tri glavnamakronutrijenti koje biljke koriste za rast (zajedno s fosforom i kalijem). U 2015. godini otprilike je svaka druga osoba dobila hranu uzgojenu s dušičnim gnojivima.

Iako su umjetna gnojiva široko dostupna u Hrvatskoju razvijenom svijetu, u zemljama u razvoju nisu toliko česte. U Africi, gdje 60% svih poljoprivrednika ima na raspolaganju manje od jednog hektara zemlje, često nema dovoljno novca za gnojiva za kupnju tih proizvoda. Uz to, gnojiva često proizvode velike multinacionalke koje ih dostavljaju samo u rasutom stanju.

Mini-pogon gnojiva Leap-Agridobro će doći baš u ovom slučaju. Njegov dizajn uključuje mali reaktor za proizvodnju tekućih dušičnih gnojiva koje može koristiti bilo koji poljoprivrednik koji ima pristup sunčevoj svjetlosti i vodi.

Iako je tehnologija koja stoji iza toga priličnomoderna, aplikacija je vrlo niske tehnologije. Sustav je malen, jednostavan i vrlo brz. Nakon što se uključi, počet će proizvoditi gnojivo za nekoliko sekundi. Mini-postrojenje koristi tehnologiju plazme. Plazma je četvrto agregatno stanje i sastoji se od ioniziranih atoma i molekula. 

Reaktor za plazmu ispitan u Ugandi. Zasluge: Tehnološko sveučilište u Eindhovenu.

Plazma koja se koristi u proizvodnom pogonugnojivo nije termičko: dok elektroni koji pokreću reakciju dosežu izuzetno visoke temperature, okolni plin može ostati relativno hladan. Ovo štedi energiju.

To tehnologiju plazme čini atraktivnomalternativa tradicionalnom procesu proizvodnje dušika, takozvanom Haber-Boschovom postupku, koji zahtijeva i visoki tlak i visoke temperature. Procjenjuje se da Haber-Boschov postupak troši 1 do 2% svjetske energije, godišnje otpuštajući u zrak oko 300 milijuna tona ugljičnog dioksida.

U proizvodnji dušičnih gnojiva u plazmiReaktor koristi postupak poznat kao fiksacija dušika. Iako je 78% zraka N2, ovaj plin ne reagira s drugim elementima (kemijski je inertan). To otežava upotrebu biljaka. Fiksiranje dušika rješava ovaj problem. Pretvara dušik (N2) iz zraka u NOx, koji zauzvrat reagira s kisikom i vodom stvarajući nitrat (NO3). Tada se može koristiti kao sastojak za tekuća gnojiva.

U slučaju mini mlina Leap Agri, električna energija za proizvodnju plazme dolazi iz solarne energije, jeftinog i održivog izvora široko dostupnog u zemljama u razvoju.

Ovaj je postupak vrlo učinkovit:proizvodi visoko nitratno tekuće gnojivo koje biljke lako apsorbiraju. U Ugandi je istraživačica NARO-a Stella Kabiri provela analizu kojom je gnojivo uspoređivalo s ostalim gnojivima na lokalnom tržištu. Rezultat je pokazao da je sadržaj nitrata oko 20 posto, što je 14, 42, odnosno 51 postotni bod više od čvrstog gnojiva, amonijevog nitrata, NPK i uree.

Tekuća gnojiva mogu se proizvoditi lokalno i na zahtjev, tako da svaki poljoprivrednik može točno odabrati količinu gnojiva i nitrata koja su mu potrebna za njihov usjev i zemljišno zemljište.

Trenutno su troškovi mini postrojenja i dalje prilično visoki (oko 70 000 eura), ali znanstvenici očekuju da će cijena znatno pasti kada se proizvodi u velikim razmjerima.

Čitaj više

Stvorena je prva točna karta svijeta. Što nije u redu sa svima ostalima?

Koji dronovi postoje i kada će se pojaviti putnički zračni taksi?

Pogledajte najljepše slike Hubblea. Što je teleskop vidio u 30 godina?