Науковці Вроцлавської політехніки (PWr) досліджують перетворення відходів молочної промисловості на біодобрива. Вилучаючи азот та інші важливі для рослин елементи, вони створюють продукти, багаті на амінокислоти, що підвищують стійкість рослин до кліматичного стресу. Про це повідомляє EcoEkonomia.
Із розвитком концепції сталого сільського господарства добрива на основі біомаси набувають дедалі більшої популярності як чудова альтернатива мінеральним. У довгостроковій перспективі вони покращують родючість ґрунту, а завдяки природним компонентам підтримують і природні ґрунтові процеси.
Основою біодобрив найчастіше є органічна речовина (наприклад, гній або гуано) та природні відходи — рослинні рештки, компост чи солома. Проте виявляється, що для їх виробництва можна використати й відходи молочної промисловості.
Перша ідея такого роду
Саме над таким рішенням працюють науковці хімічного факультету Вроцлавської політехніки у співпраці з молочною компанією, що виробляє, зокрема, знежирене молоко та сухе молоко. Під час виготовлення цих продуктів перед пастеризацією утворюється так званий технологічний злив — дуже концентрована суміш із високим вмістом білків.
«Його часом використовують для виробництва кормів для тварин, але як альтернатива він може бути джерелом азоту, фосфору й інших елементів, надзвичайно цінних у вирощуванні рослин. Тому ми вирішили розпорядитися цим відходом інакше — створивши інноваційне органо-мінеральне добриво та біостимулятор. Варто підкреслити, що ніхто раніше не намагався використати його в такий спосіб», — розповідає Рафал Таф із Вроцлавського науково-технічного університету.
Як виявляється, найскладнішим у всьому процесі створення нової формули біодобрива є перший етап — власне характеристика складу поставлених відходів. Ключове — точно визначити наявні в них елементи та за потреби виявити важкі метали, яких, на щастя, у молочних відходах немає.
Усе це — щоб створити таку формулу добрива, у якій елементи були б у формах, легко засвоюваних рослинами, і водночас вільну від небажаних компонентів — у цьому випадку, наприклад, жирів із молочних відходів, які могли б негативно впливати на довкілля.
«Класичне виробництво добрив спирається переважно на суто хімічні процеси. Ми теж їх застосовуємо, але додатково використовуємо ферментативні процеси, щоб вилучити з молочних відходів якомога більше вільних амінокислот і коротких пептидів. Саме вони значно впливають на ріст рослин», — пояснює докторант.
Цікаво, що новітні дослідження підтверджують: зовнішнє надання вільних амінокислот допомагає рослинам адаптуватися до кліматичного стресу. Це має велике значення, зокрема, під час екстремальних явищ — тривалої посухи, хвиль спеки чи періодичного підвищеного засолення ґрунту.
Технологія zero waste
«Розроблений нами метод дає змогу стовідсотково використати утворені відходи — тож нічого не марнується, а готове добриво має форму грануляту або рідкого біостимулятора, — зазначає Рафал Таф. — Утім, увесь процес доволі складний і потребує відповідної зв’язувальної речовини (наприклад, бентоніту, лігніту чи леонардиту), яка уможливлює формування грануляту. Відходи мають також змінний склад, тому іноді необхідно доповнювати добриво мінеральними компонентами, щоб підвищити його ефективність».
Біодобриво, розроблене науковцями Вроцлавської політехніки, створене для вирощування зернових культур — пшениці, кукурудзи чи ячменю. Перші випробування вже провели в лабораторних умовах. Дослідження поділили на кілька етапів: від тестів на проростання, під час яких визначали, зокрема, оптимальні дози добрива для окремих видів рослин, до довгострокових вазонних дослідів — вирощування рослин у контейнерах у контрольованих умовах. Незабаром у співпраці з вроцлавським відділенням Інституту вирощування, удобрення та ґрунтознавства — Державного дослідного інституту (IUNG-PIB) у Пулавах розпочнуться польові дослідження на пшениці.
«Наше рішення має величезний потенціал для впровадження — як для молочної галузі, якій завдяки цьому не доведеться нести можливі витрати на утилізацію відходів, так і для фермерів, адже зрештою виробництво біодобрива може бути дешевшим за хімічні добрива», — підкреслює Рафал Таф.
Міжнародна співпраця
Дослідження з перетворення молочних відходів на біодобрива провадять у межах європейського проєкту HORIZON Landfeed. У ньому науковці з Іспанії, Італії, Франції, Греції та Польщі працюють над використанням різних видів харчових відходів — зокрема решток тваринного походження, відходів оливкових олійниць чи осадів очисних споруд. У Вроцлавській політехніці реалізують дослідження виключно щодо молочних відходів, а всім проєктом керує проф. Катажина Хойнацька. Проєкт завершиться у 2028 році, а загальна вартість його фінансування становить майже 8 млн євро.
Джерело: EcoEkonomia
