В Пермском Политехе разработали технологию получения умного минерального удобрения длительного действия

Экологически чистое земледелие выходит на новый уровень. На технологию получен патент. Проект выполнен в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Ключевым недостатком современных минеральных удобрений является их высокая растворимость в воде, из корневой зоны может уноситься до 50 процентов питательных элементов. Первичное растворение в почве существенно повышает концентрацию солей, входящих в состав удобрения, что может привести к обжигу корней растений, гибели или нарушению баланса микробного сообщества почвы и природных водоемов.

Струвит может применяться в качестве умного удобрения длительного действия. Однако его традиционный синтез имеет недостатки – получаемый продукт состоит из слишком крупных кристаллов, из-за чего он дольше растворяется в почве и растениям не хватает питания. Также низкая конверсия сырья экономически невыгодно сказывается на производстве струвита, так как основные компоненты минеральных удобрений – это фосфор и азот. Ресурсы первого невозобновляемые, а значит, стоимость удобрений с ним будет расти во всем мире. Запасы азота не ограничены, но его производство невыгодно из-за габаритного оборудования, требующего высоких энергозатрат.

Ученые Пермского Политеха разработали модифицированную технологию синтеза мелкодисперсного струвита, позволяющую получить продукт, который растения поглощают в 2,7 раза эффективнее, чем при традиционных технологиях. Кроме этого, станет возможно использовать в качестве сырья побочные продукты производств с аммонием и фосфатами в целях экономии средств, например, путем выделения азота и фосфора из промышленных и сельскохозяйственных стоков.

«Способ получения комплексного удобрения заключается в приготовлении влажной пасты на основе смеси торфа, струвита и воды с последующим гранулированием и сушкой. Продукт представляет собой сыпучие гранулы размером не более четырех миллиметров. Сейчас на основе этой технологии мы создаем композиции с различным соотношением азота, фосфора, калия и различных питательных микроэлементов под растительные культуры, которые наиболее востребованы у широкого круга потребителей в сельском хозяйстве – для пшеницы, бобовых и сахарной свеклы», – рассказывает главный инженер проекта, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Елена Шергина.

«Удобрения нашего производства обладают умеренной растворимостью, благодаря чему при первых поливах высвобождается лишь часть питательных элементов. Сохраняется концентрация солей в прикорневой зоне, достаточная для полноценного питания растений, но не приводящая к обжигу корней и гибели микроорганизмов. Благодаря таким свойствам в почву можно добавлять большой запас удобрения, рассчитанный на длительный период действия», – объясняет руководитель проекта, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Дарья Нестерова.

Уникальная технология позволит синтезировать струвит с высокой (более 95 процентов) степенью превращения сырья в продукт без его остатка, чего до сих пор не удавалось достичь. Это доказывает экономичность и экологичность такого способа производства. Ученые уже работают над выводом умного удобрения пролонгированного действия на российский рынок.

«В нем могут быть заинтересованы как крупные агрохолдинги и фермерские хозяйства, так и частные лица. Себестоимость гранулированного струвита по сырью составит всего 40-60 руб/кг, а учитывая низкий расход удобрения, это определяет ценовое преимущество перед конкурентами», – поделилась доцент кафедры химии и биотехнологии, кандидат технических наук ПНИПУ Юлия Кузнецова.

Разработка ученых Пермского Политеха позволяет сбалансировать в продукте преимущества традиционных минеральных удобрений с одновременным устранением их недостатков. Благодаря новым научным подходам к созданию композиционного умного удобрения на основе струвита решается задача экологически чистого земледелия.

ПНИПУ

1453 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram