Mini plantă de îngrășământ este ușor de instalat și foarte eficientă. Oamenii de știință au efectuat deja teste în
Pentru a hrăni populația mondială în creștere - imensăproblemă. Conform previziunilor, în 2030 planeta va găzdui 8,6 miliarde de oameni, iar în 2050 - aproape 10 miliarde.Îngrășămintele artificiale, în special - azotul, joacă un rol cheie în rezolvarea acestei probleme.
Azotul este unul dintre cele trei principalemacronutrienți folosiți de plante pentru creștere (alături de fosfor și potasiu). În 2015, aproximativ una din două persoane a primit alimente cultivate folosind îngrășăminte cu azot.
Deși îngrășămintele artificiale sunt disponibile pe scară largă înîn lumea dezvoltată, în țările în curs de dezvoltare nu sunt atât de frecvente. În Africa, unde 60% din toți fermierii au la dispoziție mai puțin de un hectar de pământ, deseori nu există suficienți bani pentru îngrășăminte pentru a cumpăra aceste produse. În plus, îngrășămintele sunt adesea produse de marile multinaționale care expediază numai în vrac.
Mini-plantă pentru îngrășăminte Leap-Agriva fi la îndemână doar în acest caz. Designul său include un reactor mic pentru a produce îngrășăminte cu azot lichid pe care orice fermier cu acces la lumina soarelui și la apă îl poate folosi.
Deși tehnologia din spatele ei este destul demodern, aplicația este foarte low-tech. Sistemul este mic, simplu și foarte rapid. Odată pornită, va începe să producă îngrășământ în câteva secunde. Mini-instalația folosește tehnologia cu plasmă. Plasma este a patra stare a materiei și constă din atomi și molecule ionizate.
Reactorul cu plasmă testat în Uganda. Credit: Universitatea de Tehnologie Eindhoven.
Plasma utilizată într-o fabrică de fabricațieîngrășământul este non-termic: în timp ce electronii care conduc reacția ating temperaturi extrem de ridicate, gazul din jur poate rămâne relativ rece. Acest lucru economisește energie.
Acest lucru face ca tehnologia plasmei să fie atractivăo alternativă la procesul tradițional de producție a azotului, așa-numitul proces Haber-Bosch, care necesită atât presiune ridicată, cât și temperaturi ridicate. Se estimează că procesul Haber-Bosch va consuma 1 până la 2% din energia lumii, eliberând anual în aer aproximativ 300 de milioane de tone de dioxid de carbon.
În producția de îngrășăminte cu azot într-o plasmăReactorul folosește un proces cunoscut sub numele de fixare a azotului. Deși 78% din aer este N2, acest gaz nu reacționează cu alte elemente (este chimic inert). Acest lucru face dificilă utilizarea plantelor. Fixarea azotului rezolvă această problemă. Convertește azotul (N2) din aer în NOx, care la rândul său reacționează cu oxigenul și apa pentru a forma nitrați (NO3). Poate fi apoi folosit ca ingredient pentru îngrășămintele lichide.
În cazul minicentralei Leap Agri, energia electrică pentru generarea plasmei provine din energia solară, o sursă ieftină și durabilă disponibilă pe scară largă în țările în curs de dezvoltare.
Acest proces este foarte eficient:produce un îngrășământ lichid cu un nivel ridicat de nitrați care este ușor absorbit de plante. În Uganda, cercetătorul NARO, Stella Kabiri, a efectuat o analiză care a comparat îngrășămintele cu alte îngrășăminte de pe piața locală. Rezultatul a arătat că conținutul de nitrați a fost de aproximativ 20%, adică cu 14, 42 și 51 puncte procentuale mai mare decât îngrășămintele solide, azotatul de amoniu, respectiv NPK și uree.
Îngrășămintele lichide pot fi produse local și la cerere, astfel încât fiecare fermier poate alege exact cantitatea de îngrășăminte și conținutul de nitrați de care au nevoie pentru cultura și terenul lor.
În prezent, costul mini-uzinei este încă destul de ridicat (aproximativ 70.000 de euro), dar oamenii de știință se așteaptă ca prețul să scadă semnificativ atunci când este produs pe scară largă.
Citeste mai mult
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
Ce drone există și când vor apărea taxiurile aeriene pentru pasageri?
Vedeți cele mai frumoase imagini ale Hubble. Ce a văzut telescopul în 30 de ani?