Ученые придумали, как спасти человечество от голода

Исследование опубликовано в журнале Journal of Chemical Technology and Biotechnology. По данным Всемирного банка рост населения Земли составляет около 75 миллионов, или примерно 1,1 процент в год, что приведет к увеличению количества жителей планеты до 8,4 миллиарда к середине 2030 годов и 9,6 миллиарда к середине 2050-х.

При этом прирост населения сопровождается повышением спроса на сельскохозяйственную продукцию и одновременно сокращением доли сельскохозяйственных земель. В этих условиях все сильнее возрастает роль минеральных удобрений, от которых зависит, чтобы еды хватило всем. По оценке Международной ассоциации производителей удобрений, общемировая потребность в таких веществах к 2025−2026 годам достигнет 208 миллионов тонн в год.

По итогам 2020 года Россия занимала второе место в мире по производству минеральных удобрений, уступая лишь Китаю. Так, Верхнекамское месторождение, расположенное в Пермском крае и являющееся частью Солекамского бассейна, производит около 30 процентов общемирового объема калийной руды – сырья для широко используемых калийных удобрений.

Калий — один из основных минеральных элементов, необходимых растениям для правильного развития и плодоношения. Калийные удобрения позволяют не только увеличить урожайность, но и улучшить качественные характеристики сельскохозяйственной продукции. Наиболее распространенный вид калийных удобрений сегодня – хлорид калия.

Традиционно его получают из калийных руд во флотационной установке с применением различных флотореагентов, или собирателей – химических соединений, способствующих отделению ценных компонентов от остального осадка.

Группа ученых НИТУ «МИСиС» и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси выяснили, что использование промышленных смазочных масел в качестве флотационного реагента способствует существенному повышению эффективности извлечения хлорида калия из сальвинитовой руды – горной породы, служащей основным источником калия.

«Исследованиями, проведенными в ИОНХ НАН Беларуси, установлено, что дополнительное введение в состав комплексного собирателя индустриальных масел марок И-8А, И-12А и И-30А способствует повышению извлечения хлорида калия в концентрат. Благодаря совместным исследованиям с НИТУ «МИСиС» исследованы закономерности и физико-химические свойства и явления, происходящие в процессе флотации с использованием масел», – рассказала Елена Осипова, научный сотрудник ИОНХ НАН Беларуси.

В ходе эксперимента исследователи использовали опытные образцы сальвинитовой руды с содержанием хлорида калия 27,21 процента от массы исходного вещества. Такое содержание вещества свойственно высококачественным рудам. Водные эмульсии для флотации модифицированы путем введения в состав собирателя масел марок И-8А, И-12А и И-30А, являющихся продуктом дистиллятной нефтяной переработки и широко применяющихся в различных узлах трения и гидроприводах.

«Эксперимент показал, что введение промышленных масел в собиратель позволяет повысить эффективность извлечения хлорида калия из исходной массы примерно на 11 процентов – до почти 95 процентов», – отметил Валентин Романовский, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС».