به گزارش خبرگزاری علم و فناوری، این فرآیند که برای اولین بار در کشور توسط محققان دانشگاه تهران به سرپرستی دکتر محمدحسین کیانمهر؛ استاد دانشگاه تهران و مهندس احسان سرلکی؛ دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، صورت گرفت.

اجرای این فرآیند توسعه یک روش کاملاً زیست‌‌محیطی و فیزیکی‌شیمیایی برای تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی از پسماندهای آلی جامد می‌باشد.

این محصول هم اکنون در مرحله آزمایشگاهی به تولید رسیده است. با رشد و بلوغ فناوری بکار گرفته شده می‌توان با تولید انبوه، همچنین این محصول را با کاربردهای مختلف multi-functional product و می‌توان از زیست‌توده‌های تجدیدپذیر، تجاری‌سازی و به کشورهای متقاضی صادر کرد.

فرآیند نوآوری در استفاده از پسماندهای آلی جامد و مایع که توسعه صنعتی را با در نظر گرفتن شرایط زیست‌محیطی و اقتصادی سازگار می‌کند، سرلوحه تحقیقات جاری در دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران است. یکی از موضوعات تحقیقاتی جاری در حوزه ارزش‌گذاری پسماندها در این دانشکده به سرپرستی دکتر محمد حسین کیانمهر، تولید ترکیبات هیومیکی غنی از نیتروژن با نام ترکیبات نیترو-هیومیکی است. در ساخت این ترکیبات از تکنیک فعال‌سازی ترکیبات هیومیکی در فاز جامد در ترکیب با تکنیک غنی‌سازی نیتروژن بهره گرفته شده است

استاد دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران دکتر کیانمهر، در رابطه با این آزمایش و اهمیت تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی، گفت: نیتروژن به عنوان مهمترین ماده غذایی گیاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌ همین علت، کودهای نیتروژنی یکی از کالاهای اساسی بخش کشاورزی هستند. این به شکلی است که در حال حاضر بیش از ۷۰ درصد از نیاز کودی برای تولید مواد غذایی در جهان را تشکیل می‌دهند. با این وجود، اتلاف مواد مغذی حاصل از کودهای نیتروژنی تا بیش از ۵۰ درصد به میزان قابل‌توجهی در بازده پایین کود موثر است و منجر به کاهش عملکرد محصولات زراعی، متحمل شدن کشاورزان به صرف هزینه بیشتر برای رسیدن به حداکثر عملکرد گیاه و در نهایت باعث تهدید امنیت غذایی بیشتری می‌شوند. علاوه بر این، تلفات کودهای نیتروژنی از طریق انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو، آلودگی آب‌های زیرزمینی و اوتریفیکاسیون آب‌های سطحی، اثر منفی محیط زیستی در کشاورزی را افزایش می‌دهند.

او افزود: این شرایط به این معنی است که ترکیب نیترو-هیومیکی قادر است بر اساس نیاز گیاه، نیتروژن جذب شده در ساختارش را برای مدت زمان طولانی‌تری در خاک آزادسازی کند. در عین حال ترکیب حاضر از درجه هیومیفیکاسیون بالا و شاخص شوری مطلوبی برخوردار می‌باشد. از جهتی این ترکیب با دارا بودن ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، محتوای بالای گروه‌های عاملی کربوکسیلی و فنولی و همچنین دسترسی بالای عناصر میکرو و ماکرومغذی می‌تواند در کشاورزی به ‌عنوان یک ترکیب مغذی ارزان قیمت با خاصیت کند رهش نیتروژن جهت بهبود تغذیه و تحریک رشد گیاه و اصلاح ساختار خاک مورد استفاده قرار گیرد.

وی در ادامه تشریح کرد: یکی از مزایای برتر این محصول را دسترسی بالای مواد مغذی در ترکیب نیترو-هیومیکی دانست و توضیح داد: «نتایج بسیار قابل توجه در فرآیند فعال‌سازی فاز جامد نسبت به روش‌های مرسوم استخراج قلیایی ایجاد مزیت در بهبود فعال‌سازی، حفظ و ریکاوری عناصر مغذی ماکرو و میکرو است. قابل توجه است که روش‌های مرسوم استخراج قلیایی که در فاز مایع تحت دما و فشار مشخص انجام و در حال حاضر در کشور در مقیاس صنعتی برای تولید ترکیبات هیومیکی استفاده می‌شوند، علاوه بر هدررفت انرژی و کاتالیست، باعث هدررفت بسیاری از عناصر ماکرو و میکرو در بخش پسماند استخراج (هیومین) و کیفیت پایین محصول نهایی می‌شوند.

و هم‌چنین در رابطه با مزایای اقتصادی روش بکار گرفته نیز اظهار داشت: می‌توان مدعی شد که با افزایش بازده فعال‌سازی ترکیبات هیومیکی لیگنایت (تا بیش از ۲ برابر)، کاهش زمان واکنش و مصرف کاتالیست، هزینه‌های فرآیند تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی از پسماندهای آلی کربنی تا مقدار ۱۵۹.۷ دلار بر تن کاهش یافته است که نسبت به ترکیبات نیترو-هیومیکی ساخت چین و آلمان با قیمت بیش از ۱۰۰۰ دلار بر تن دارای ارزش رقابتی می‌باشد.                      

                                                                       
دکتر کیانمهر در پایان خاطر نشان کرد: «این دستاورد علاوه بر افزایش سود حاصل از فروش، باعث ارتقای استانداردهای کیفیت محصول، محیط زیست و کشاورزی و افزایش مزیت رقابتی می‌شود. با رشد و بلوغ فناوری بکار گرفته شده، از این محصول همچنین می‌توان به‌عنوان مکمل در تغذیه طیور و دام و به‌عنوان ابرخازن جهت ذخیره انرژی در باتری‌ها کاربرد گرفت.

این پروژه با همکاری بین دانشکده فنی کشاورزی، دانشگاه تهران، پارک علم و فناوری دانشگاه تهران و دانشگاه فنی دانمارک پس از ۳ سال کار تحقیقاتی و پر تلاش به نتیجه رسیده است. قابل توجه است که تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی بر پایه منابع تجدیدپذیر مانند زیست‌توده‌های کشاورزی در حال حاضر با همکاری دانشگاه فنی دانمارک در حال انجام می‌باشد.

یافته‌های حاصل از طرح محققان دانشگاه تهران در نشریه معتبر الزویر Chemical Engineering Journal با ضریب تاثیر ۱۶.۷۴ منتشر شده است. همچنین سه مقاله علمی‌-پژوهشی داخلی و ثبت اختراع محصول نیز از دستاوردهای تحقیقاتی این طرح است. علاوه بر این، این طرح از حمایت مالی پارک علم و فناوری دانشگاه تهران در قالب طرح شکوفایی برخوردار بوده است.

/پایان خبر