Các hạt phân bón được phóng thích chậm với kẽm được đưa vào các màng graphene oxide. Nguồn: Hình ảnh của Shervin Kabiri

Loại phân bón có tác động môi trường thấp hơn và giảm chi phí cho nông dân đang được các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Adelaide phát triển bằng cách sử dụng nguyên liệu graphene tiên tiến mới như một nguyên liệu phân bón.

Hợp tác với ngành công nghiệp, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng có thể sản xuất loại phân bón có hiệu quả phóng thích chậm từ ​​việc đưa các nguyên tố vi lượng thiết yếu vào các màng graphene oxide.

Sử dụng graphene như một chất mang có nghĩa là phân bón có thể được sử dụng với mục đích rõ hơn, nhằm gia tăng hiệu quả phân bón và sự hấp thu dinh dưỡng tuyệt vời của cây. Các graphene – nền chất mang cho đến nay đã được chứng minh trên các chất dinh dưỡng vi lượng như kẽm và đồng. Nghiên cứu tiếp tục tiến hành với một số nguyên tố đa lượng như Nitơ và Lân.

Giáo sư Mike McLaughlin, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Phân bón của Trường Đại học Adelaide tại khuôn viên Waite, cho biết: "Loại phân bón có sự phóng thích chậm hơn, có kiểm soát hơn và hiệu quả cao hơn sẽ làm giảm tác động lên môi trường và giảm chi phí cho nông dân so với các loại phân bón thông thường, đem lại nhiều lợi ích tiềm năng cho cả nông nghiệp và môi trường”.

“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng việc đưa các chất dinh dưỡng vi lượng như đồng và kẽm vào các màng graphene oxide là một cách hiệu quả để cung cấp chất dinh dưỡng vi lượng cho cây trồng. Đồng thời cũng làm tăng sức mạnh của hạt phân bón đến khả năng vận chuyển và lan rộng tốt hơn”.

Giáo sư Dusan Losic, người đứng đầu về công nghệ nano của Trường Đại học Kỹ thuật Hóa học và là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu của Hội đồng nghiên cứu Úc (ARC) về biến đổi của ngành Công nghiệp Graphene cho biết: "Graphene là một vật liệu mới được phát hiện vào năm 2004 và có các tính chất đáng kinh ngạc, nó bao gồm một diện tích bề mặt rất cao, chắc chắn và có khả năng thích ứng để gắn kết với các chất dinh dưỡng khác nhau. Chúng tôi đã rất phấn khởi bắt đầu nghiên cứu về một loạt ứng dụng của graphene cách đây 4 năm - đây là lần đầu tiên graphene được phát triển như một chất mang cho dinh dưỡng phân bón".

Nghiên cứu được thực hiện bởi tiến sĩ Shervin Kabiri đã được xuất bản trên tạp chí Applied Materials and Interfaces. Đây là sự hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Phân bón của trường Đại học Adelaide và Trung tâm Nghiên cứu Hội đồng nghiên cứu Úc về biến đổi của ngành Công nghiệp Graphene.

Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Phân bón được thành lập năm 2007 với sự hợp tác của Công ty Mosaic, nhà sản xuất lớn nhất thế giới về Lân và Kali để phát triển và đánh giá các sản phẩm phân bón hiệu quả hơn. Một thỏa thuận hợp tác mới 5 năm với hợp đồng trị giá 8,5 triệu đô la đã được ký với Công ty Mosaic vào năm 2015. Mosaic có một lựa chọn để cấp phép cho công nghệ mới và đang xem xét thêm việc sử dụng vật liệu graphene trong phân bón.

Giáo sư Mike Brooks, Phó Hiệu trưởng đã nói: "Sự hợp tác kéo dài trong thập kỷ này là minh chứng cho sức mạnh của trường Đại học trong lĩnh vực nghiên cứu và thành công của chúng tôi trong việc hợp tác với ngành công nghiệp dịch vụ nghiên cứu sẽ mang lại lợi ích cho cộng đồng ngày một rộng lớn hơn”.

"Kết hợp nghiên cứu thực vật với nghiên cứu vật liệu mới graphene của chúng tôi là một ví dụ tuyệt vời về cách trường Đại học tập hợp những ngành có liên quan cùng nhau đưa ra các giải pháp đổi mới cho ngành công nghiệp".

Giáo sư McLaughlin cho biết: "Vẫn còn sớm nhưng không nghi ngờ gì rằng phân bón với tỷ lệ phóng thích thích hợp sẽ phù hợp với nhu cầu cây trồng và phân bón có sự chắc chắn về mặt vật lý và mạnh mẽ sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và hiệu quả hấp thu chất dinh dưỡng”.

"Thương mại hoá thành công hay không sẽ phụ thuộc vào chi phí của graphene/graphene oxide và khả năng mở rộng quy trình này và tích hợp nó vào quy trình sản xuất phân bón thương mại".

Mai Thanh Trúc theo Sciencedaily.