Томские ученые научились создавать «умные» удобрения из отходов горнодобычи

Ученые Томского политехнического университета разработали технологию производства удобрений из отходов горнодобывающей промышленности. Получившийся продут дешевле аналогов и поможет избежать отравления окружающей среды азотом, сообщает пресс-служба вуза.

Использование традиционных удобрений на основе азота зачастую приводит к избытку азотных соединений, отрицательно влияющих на качество почвы и воды. Чтобы решить эту проблему, ученые предлагают использовать «умные» удобрения с пролонгированной или контролируемой скоростью высвобождения азота.

Удобрения состоят из азотосодержащей части и сдерживающих высвобождение азота стабилизаторов, которыми обычно выступают полимеры. Политехники предложили использовать для этого филлосиликаты — глинистые минералы со слоистой структурой. Они дешевле полимеров в среднем в 1,5-3 раза.

«Мы определили интервалы активации, на которых происходит вхождение азотных соединений в структуру филлосиликатов, а также описали последующие изменения остаточного азота, формирующего пленки на минеральных частицах. В результате мы получили продукт с двумя видами азота, каждый из которых будет иметь свою скорость высвобождения в почве», — говорит один из авторов статьи, доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.

В Томском политехе изучили смеси на основе двух глинистых минералов, смектита и глауконита, с мочевиной (распространенным питательным компонентом удобрений). Ученые отмечают, что для исследования были выбраны экологичные и дешевые минералы, которые зачастую складируются как отходы горного производства.

Например, смектит отличается хорошей способностью к набуханию, что обеспечивает качественную инкапсуляцию азота. А глауконит является не только эффективным стабилизатором, но и дополнительным источником калия для растений.

«Мы использовали как известный метод активации в планетарной мельнице, так и менее известный, но более дешевый метод активации в кольцевой мельнице. Исследование позволило подобрать оптимальные параметры — соотношение минерала и нутриента, время и вид активации — для получения композитов с требуемой структурой», — поясняет Максим Рудмин, уточняя, что в дальнейшем коллектив планирует продолжить разработку «умных» удобрений на основе глинистых минералов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Clay Science. В научный коллектив, кроме политехников, вошли специалисты Тюменского государственного университета. Исследование проводилось в рамках совместного проекта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и департамента науки и технологии правительства Индии, № 19-55-45002.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».