Циркулярный азот в качестве удобрения для тепличного хозяйства
Циркулярный азот в качестве удобрения для тепличного хозяйства
Изучение новых способов использования азотных удобрений играет решающую роль в переходе к тепличному хозяйству.
Чтобы азот использовался эффективно и безопасно, питательное вещество должно быть как чистым, так и хорошо растворимым. Александр ван Туйлл из Вагенингенского университета и исследовательского подразделения «Тепличное садоводство» (WUR) подчеркивает возможности использования циркулярного азота из остаточных потоков и «зеленых» альтернатив традиционным химическим процессам.
Растениям требуется азот для роста. Хотя воздух вокруг нас на 78% состоит из азота, его естественная форма — N2 — не доступна растениям напрямую. Чтобы использовать атмосферный азот в качестве питательного вещества, атомы азота сначала должны быть расщеплены. Поскольку эти атомы очень тесно связаны, их разрушение требует большого количества энергии. "Наиболее распространенным методом для этого является процесс Габера-Боша, но этот процесс в значительной степени зависит от природного газа. Природный газ связан с выбросами CO2 и частыми колебаниями цен, поэтому мы стремимся уйти от него" - объясняет исследователь Александр ван Туйлл. .
Альтернатива азотным удобрениям
Существуют различные альтернативы азотным удобрениям, такие как извлечение азота из воздуха без использования природного газа или повторное использование азота из остаточных потоков. Ван Туйлл объясняет: «Например, в процессе Габера-Боша вместо природного газа можно использовать зеленый водород. Когда речь идет об остаточных потоках, азот может быть извлечен из таких источников, как сточные воды или навоз животных. Эти альтернативы уже изучаются и применяются. Тем не менее, имеющиеся знания все еще достаточно фрагментарны.
Извлечение азота из остаточных потоков
Ван Туйл также подчеркивает проблемы извлечения азота из остаточных потоков:
«Для овощных культур, выращиваемых в защищенном грунте , требования к удобрениям отличаются от тех, которые предъявляются в открытом грунте . Одним из ключевых требований является растворимость, поэтому удобрения могут эффективно доставляться с помощью систем капельного орошения. Еще одним важным фактором является низкий уровень загрязнения — удобрение должно быть без натрия и тяжелых металлов. Для солюбилизации азота могут использоваться биореакторы. В рециркуляционной тепличной системе, где дренажные воды улавливаются, наше исследование показало, что уровень загрязнения должен быть намного ниже европейских предельных значений безопасности и это выполнимо.
Технический документ с четким пониманием
Исследователи также сравнили потребление энергии для различных методов:
«Даже при использовании зеленого водорода процесс Габера-Боша остается гораздо более энергоемким, чем извлечение азота из остаточных потоков. С другой стороны, азот из остаточных потоков, как правило, имеет более низкую концентрацию, что может создавать дополнительные логистические проблемы.
В этом техническом документе мы стремимся провести четкое сравнение обоих подходов. Это позволит производителям удобрений принимать взвешенные решения и развивать свою продукцию наиболее устойчивым образом. В конечном счете, это также помогает производителям достичь более устойчивого выращивания».