В Томске создали "умные" удобрения из отходов горнодобычи

Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) создали технологию производства удобрений из отходов горнодобывающей промышленности, которые будут в 1,5-3 раза дешевле аналогов и помогут избежать отравления окружающей среды азотом. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Clay Science.

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.

Фото: удобрение на основе смектита

«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.

Фото: удобрение на основе глауконита

«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.