Міні-завод з виробництва добрив простий у налаштуванні та дуже ефективний.Вчені вже провели випробування в
Прогодувати зростаюче населення світу - величезнапроблема. Згідно з прогнозами, в 2030 році на Землі планеті проживатиме 8,6 млрд чоловік, а в 2050 році - майже 10 млрд. Штучні добрива, зокрема - азотні, грають ключову роль у вирішенні цієї проблеми.
Азот є одним з трьох основнихмакроелементів, використовуваних рослинами для росту (поряд з фосфором і калієм). У 2015 році приблизно кожна друга людина отримував їжу, вирощену з використанням азотних добрив.
Хоча штучні добрива широкодоступним врозвиненому світі, в країнах, що розвиваються вони не так поширені. В Африці, де у 60% всіх фермерів в своєму розпорядженні менше одного гектара землі, на добрива часто не вистачає грошей, щоб купити цю продукцію. Крім того, добрива часто виробляються великими транснаціональними корпораціями, які доставляють їх тільки оптом.
Міні-завод з виготовлення добрив Leap-Agriстане в нагоді якраз в такому випадку. У його конструкції є невеликий реактор для виробництва рідких азотних добрив, які може використовувати будь-який фермер, який має доступ до сонячного світла і воді.
Незважаючи на те, що технологія, що стоїть за цим, досить сучасна, додаток дуже низькотехнологічний. Система невелика, проста і дуже швидка.Після включення він почне виробляти добрива за лічені секунди. На міні-заводі використовується плазмова технологія.Плазма є четвертим станом речовини і складається з іонізованих атомів і молекул.
Плазмовий реактор, випробуваний в Уганді. Надано: Технологічний університет Ейндховена.
Плазма, яка використовується на заводі по виробництвудобрив, є нетепловий: в той час як електрони, керуючі реакцією, досягають надзвичайно високих температур, навколишній газ може залишатися відносно холодним. Це економить енергію.
Це робить плазмову технологію привабливоюальтернативою традиційному способу виробництва азоту, так званому процесу Габера - Боша, який вимагає як високого тиску, так і високих температур. За оцінками, процес Хабера-Боша споживає від 1 до 2% всієї світової енергії, викидаючи в повітря близько 300 мільйонів тонн двоокису вуглецю щорічно.
При виробництві азотних добрив в плазмовомуреакторі використовується процес, відомий як фіксація азоту. Хоча 78% повітря складається з N2, цей газ не вступає в реакцію з іншими елементами (він хімічно інертний). Це ускладнює використання рослин. Фіксація азоту вирішує цю проблему. Він перетворює азот (N2) з повітря в NOx, який, в свою чергу, реагує з киснем і водою з утворенням нітрату (NO3). Потім його можна використовувати в якості інгредієнта для рідких добрив.
У разі міні-заводу Leap Agri електрику для генерації плазми забезпечується за рахунок сонячної енергії, дешевого та сталого джерела, широкодоступного в країнах, що розвиваються.
Цей процес дуже ефективний:він виробляє рідке добриво з високим рівнем нітратів, яке легко засвоюється рослинами. В Уганді дослідник NARO Стелла Кабірі провела аналіз, який порівняв це добриво з іншими добривами на місцевому ринку. Результат показав, що вміст нітратів склало близько 20 відсотків, що на 14, 42 і 51 процентний пункт вище, ніж у твердих добрив, нітрату амонію, NPK і сечовини відповідно.
Рідкі добрива можна виробляти на місці і за запитом, так що кожен фермер може вибрати саме ту кількість добрив і вміст нітратів, яке йому потрібно для свого врожаю і ділянки землі.
В даний час вартість міні-заводу все ще досить висока (близько 70 000 євро), але вчені очікують, що ціна значно знизиться, коли він буде вироблятися у великих масштабах.
Читати далі
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?
Які бувають дрони і коли з'являться пасажирські аеротаксі
Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?