Phục hồi photpho nông nghiệp
Thứ năm, 17-10-2013 | 08:27:09
|
Photpho là một chất dinh dưỡng cơ bản trong nông nghiệp. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về photpho trong lương thực, nhiên liệu sinh học và các ngành vật liệu dựa vào sinh học, tiêu thụ toàn cầu của photphat đã tăng đáng kể và sẽ còn tiếp tục gia tăng.
Trong năm 2008, khoảng 1,4 triệu tấn photpho đã được tiêu thụ cho sản xuất phân lân tổng hợp. Thêm vào đó, các nguồn rock photphat là không tái tạo được và chịu kiểm soát của một vài quốc gia như Trung Quốc, Ma-rốc, Tunisia và Mỹ. Kết quả là, châu Âu hoàn toàn phụ thuộc vào việc nhập khẩu từ các nước này để đáp ứng nhu cầu về photpho.
Ngoài các nguồn không tái tạo được, còn có các nguồn photphat thay thế bao gồm nước thải đô thị và chất thải hữu cơ nông nghiệp như phân gia súc hoặc digestate từ các nhà máy khí sinh học. Mặc dù nhiều công nghệ mới đã được phát triển để khôi phục phốt-phát vô cơ hòa tan trong phần chất lỏng từ chất thải đô thị và chất thải nông nghiệp, phế liệu rắn vẫn là một nguồn dồi dào chưa được khai thác để có được photpho dạng hữu cơ. Ở thể rắn, phốt-pho hữu cơ liên kết trong phân tử sinh hóa như photpholipit, nucleotide và các axit nucleic cung cấp một nguồn photpho dồi dào. Các chất thải nông nghiệp đại diện cho một nguồn bổ sung lớn cho phục hồi photphat: Hàng năm, hơn 1.800 triệu tấn phân bón được tạo ra tại EU và lượng chất thải tồn dư có thể tiêu hủy được vẫn đang ngày càng gia tăng. Đặc biệt là từ phân lợn và phân gia cầm, lên đến 50% tổng lượng phốt-pho hiện diện ở dạng hữu cơ. Trong các dự án PhosFarm, các chất thải hữu cơ này phải được xử lý để có thể đạt được dưới dạng là một nguồn tài nguyên có giá trị photphat. Tổ hợp dự án do Viện Fraunhofer về Kỹ thuật và Công nghệ sinh học IGB điều phối muốn phát triển một quy trình và hiện thực hóa một nhà máy thí điểm mô tả phát hành enzym được kiểm soát của của photphat hữu cơ, cho phép phục hồi đến 90% tổng photpho. Chiến lược mới này được thực hiện bằng cách sử dụng các enzym thủy phân photphat đã được cố định vào các vật đỡ phù hợp. Trong các thí nghiệm sơ bộ, nhóm nghiên cứu cho biết họ nhận thấy những enzym này có thể giải phóng photphat vô cơ từ các hợp chất mô hình, Jennifer Bilbao – nhà quản lý dự án tại Fraunhofer IGB giải thích. Sau khi tách phần rắn, các photphat được giải phóng được hòa tan trong các phần chất lỏng đó có thể bị kết tủa như magiê amoni photphat và canxi photphat. Giai đoạn chất rắn tách nước còn lại được sấy khô với một quy trình sấy năng lượng hiệu quả được thực hiện với hơi nước quá nhiệt thay cho khí nóng. Chất nền hữu cơ cải tạo đất được tạo ra giúp cải thiện độ phì của đất. Nhận thức về việc phục hồi photpho hiệu quả không những tạo ra những sản phẩm có giá trị từ các tồn dư thải ra, mà còn cùng một lúc có thể tái chế theo chu trình khép kín thân thiện môi trường.
K.P. - Mard, Theo Sciencedaily.
|
Trở lại In Số lần xem: 1248 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|