Zinātnieki ir uzbūvējuši plazmas mini rūpnīcu mēslošanas līdzekļu ražošanai

Mini mēslošanas iekārtu ir viegli uzstādīt un tā ir ļoti efektīva. Zinātnieki jau ir veikuši testus

Uganda, rezultāti bija veiksmīgi. Tagad pētnieki plāno laist mini augu tirgū, lai tas kļūtu pieejams lauksaimniekiem visā pasaulē.

Lai pabarotu pieaugošo pasaules iedzīvotāju skaitu - milzīgsproblēma. Saskaņā ar prognozēm 2030. gadā uz planētas mitināsies 8,6 miljardi cilvēku, bet 2050. gadā - gandrīz 10 miljardi.Šīs problēmas risināšanā galvenā loma ir mākslīgajam mēslojumam, jo ​​īpaši slāpeklim.

Slāpeklis ir viens no trim galvenajiemmakroelementi, ko augi izmanto augšanai (kopā ar fosforu un kāliju). 2015. gadā aptuveni katrs otrais cilvēks saņēma pārtiku, kas audzēta, izmantojot slāpekļa mēslojumu.

Lai gan mākslīgais mēslojums ir plaši pieejamsattīstītajā pasaulē, jaunattīstības valstīs tās nav tik izplatītas. Āfrikā, kur 60% visu lauksaimnieku rīcībā ir mazāk nekā viens hektārs zemes, bieži vien nepietiek naudas, lai mēslošanas līdzekļus varētu iegādāties šo produktu iegādei. Turklāt mēslošanas līdzekļus bieži ražo lieli starptautiski uzņēmumi, kas tos piegādā tikai vairumā.

Leap-Agri mēslojuma mini rūpnīcanoderēs tieši šajā gadījumā. Tās konstrukcija ietver nelielu reaktoru šķidrā slāpekļa mēslojuma ražošanai, ko var izmantot jebkurš lauksaimnieks ar piekļuvi saules gaismai un ūdenim.

Lai gan tehnoloģija aiz tā ir diezganmoderna, lietojumprogramma ir ļoti zemu tehnoloģiju. Sistēma ir maza, vienkārša un ļoti ātra. Kad tas būs ieslēgts, tas dažu sekunžu laikā sāks ražot mēslojumu. Mazajā rūpnīcā tiek izmantota plazmas tehnoloģija. Plazma ir ceturtais vielas stāvoklis, un to veido jonizēti atomi un molekulas. 

Plazmas reaktors pārbaudīts Ugandā. Kredīts: Eindhovenas Tehnoloģiju universitāte.

Ražošanas rūpnīcā izmantota plazmamēslojums nav termisks: lai gan elektroni, kas virza reakciju, sasniedz ārkārtīgi augstu temperatūru, apkārtējā gāze var palikt samērā auksta. Tas ietaupa enerģiju.

Tas padara plazmas tehnoloģiju pievilcīgualternatīva tradicionālajam slāpekļa ražošanas procesam, tā sauktajam Hābera-Bosha procesam, kam nepieciešams gan augsts spiediens, gan augsta temperatūra. Tiek lēsts, ka Hābera-Bosha process patērē 1 līdz 2% pasaules enerģijas, katru gadu gaisā izlaižot aptuveni 300 miljonus tonnu oglekļa dioksīda.

Slāpekļa mēslojuma ražošanā plazmāReaktorā tiek izmantots process, kas pazīstams kā slāpekļa fiksācija. Lai gan 78% gaisa ir N2, šī gāze nereaģē ar citiem elementiem (tā ir ķīmiski inerta). Tas apgrūtina augu izmantošanu. Slāpekļa fiksācija atrisina šo problēmu. Tas pārvērš slāpekli (N2) no gaisa par NOx, kas savukārt reaģē ar skābekli un ūdeni, veidojot nitrātu (NO3). Pēc tam to var izmantot kā šķidrā mēslojuma sastāvdaļu.

Leap Agri mini dzirnavu gadījumā elektroenerģija plazmas ražošanai tiek iegūta no saules enerģijas-lēta un ilgtspējīga avota, kas ir plaši pieejams jaunattīstības valstīs.

Šis process ir ļoti efektīvs:tas ražo šķidru mēslojumu ar augstu nitrātu līmeni, ko augi viegli absorbē. Ugandā NARO pētniece Stella Kabiri veica analīzi, kurā mēslojumu salīdzināja ar citiem mēslošanas līdzekļiem vietējā tirgū. Rezultāts parādīja, ka nitrātu saturs bija aptuveni 20 procenti, kas ir par 14, 42 un 51 procentpunktu augstāks nekā attiecīgi cietajiem mēslošanas līdzekļiem, amonija nitrātam, NPK un karbamīdam.

Šķidrais mēslojums var tikt ražots uz vietas un pēc pieprasījuma, tāpēc katrs lauksaimnieks var izvēlēties tieši tādu mēslojuma daudzumu un nitrātu saturu, kāds nepieciešams savai kultūrai un zemes gabalam.

Patlaban minirūpnīcas izmaksas joprojām ir diezgan augstas (ap 70 000 eiro), taču zinātnieki sagaida, ka, to ražojot masveidā, cena būtiski kritīsies.

Lasīt vairāk

Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?

Kādi ir bezpilota lidaparāti un kad parādīsies pasažieru gaisa taksometri?

Apskatiet skaistākos Habla attēlus. Ko teleskops ir redzējis 30 gadu laikā?