A minifábrica de fertilizantes é fácil de montar e muito eficiente. Cientistas já realizaram testes em
Para alimentar a crescente população do mundo - um enormeproblema. De acordo com as previsões, em 2030 o planeta abrigará 8,6 bilhões de pessoas, e em 2050 - quase 10 bilhões.As fertilizantes artificiais, em particular - o nitrogênio, desempenham um papel fundamental na resolução deste problema.
O nitrogênio é um dos três principaismacronutrientes usados pelas plantas para o crescimento (junto com fósforo e potássio). Em 2015, aproximadamente uma em cada duas pessoas recebeu alimentos cultivados com fertilizantes de nitrogênio.
Embora os fertilizantes artificiais estejam amplamente disponíveis emno mundo desenvolvido, nos países em desenvolvimento eles não são tão comuns. Na África, onde 60% de todos os agricultores têm menos de um hectare de terra à sua disposição, muitas vezes não há dinheiro suficiente para fertilizantes para comprar esses produtos. Além disso, os fertilizantes costumam ser produzidos por grandes multinacionais que só os entregam a granel.
Mini-planta de fertilizantes Leap-Agriserá útil apenas neste caso. Seu projeto inclui um pequeno reator para produzir fertilizantes de nitrogênio líquido que qualquer agricultor com acesso à luz solar e à água pode usar.
Embora a tecnologia por trás disso seja bastantemoderno, o aplicativo é de baixíssima tecnologia. O sistema é pequeno, simples e muito rápido. Uma vez ligado, ele começará a produzir fertilizante em questão de segundos. A minifábrica usa tecnologia de plasma. Plasma é o quarto estado da matéria e consiste em átomos e moléculas ionizadas.
Reator de plasma testado em Uganda. Crédito: Universidade de Tecnologia de Eindhoven.
Plasma usado em uma fábricao fertilizante não é térmico: enquanto os elétrons que conduzem a reação atingem temperaturas extremamente altas, o gás circundante pode permanecer relativamente frio. Isso economiza energia.
Isso torna a tecnologia de plasma atraenteuma alternativa ao processo tradicional de produção de nitrogênio, o chamado processo Haber-Bosch, que requer alta pressão e altas temperaturas. Estima-se que o processo Haber-Bosch consuma 1 a 2% da energia mundial, liberando cerca de 300 milhões de toneladas de dióxido de carbono no ar anualmente.
Na produção de fertilizantes de nitrogênio em um plasmaO reator usa um processo conhecido como fixação de nitrogênio. Embora 78% do ar seja N2, esse gás não reage com outros elementos (é quimicamente inerte). Isso dificulta o uso de plantas. A fixação de nitrogênio resolve esse problema. Ele converte o nitrogênio (N2) do ar em NOx, que por sua vez reage com o oxigênio e a água para formar nitrato (NO3). Ele pode então ser usado como ingrediente para fertilizantes líquidos.
No caso da mini-mill Leap Agri, a eletricidade para gerar o plasma vem da energia solar, uma fonte barata e sustentável amplamente disponível nos países em desenvolvimento.
Este processo é muito eficiente:produz um fertilizante líquido com alto teor de nitratos que é facilmente absorvido pelas plantas. Em Uganda, a pesquisadora da NARO Stella Kabiri conduziu uma análise que comparou o fertilizante a outros fertilizantes no mercado local. O resultado mostrou que o teor de nitrato era cerca de 20 por cento, o que é 14, 42 e 51 pontos percentuais superior ao dos fertilizantes sólidos, nitrato de amônio, NPK e ureia, respectivamente.
Os fertilizantes líquidos podem ser produzidos localmente e sob demanda, de modo que cada agricultor pode escolher exatamente a quantidade de fertilizante e nitrato de que precisa para sua plantação e lote.
Atualmente, o custo da mini-planta ainda é bastante alto (cerca de 70 mil euros), mas os cientistas esperam que o preço caia significativamente quando for produzida em grande escala.
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