Фото: із відкритих джерел
Дослідники Університету Альберти розробили автоматизовану систему MB-CPA, яка за допомогою «холодної» плазми та мікробульбашок одночасно очищує промислові стоки й формує придатне для рослин азотне живлення. У випробуваннях на стічних водах солодової промисловості технологія знижувала органічне навантаження та підвищувала вміст нітратів у розчині.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Команда дослідників з Університету Альберти (Канада) представила автоматизовану плазмово-бульбашкову технологію, яка дозволяє перетворювати промислові стічні води на поживне середовище для вирощування культур у гідропонних системах. Результати опубліковано в журналі Green Chemical Engineering.
У центрі розробки — система electrified microbubble-enhanced cold plasma activation (MB-CPA). Вона поєднує «холодну» плазму з мікробульбашками, щоб посилити взаємодію плазми з рідиною. За описом авторів, процес формує азотовмісні реактивні сполуки, які одночасно сприяють руйнуванню органічних забруднювачів і фіксації біодоступного азоту у воді.
«Сучасне сільське господарство досі покладається на синтетичні добрива та прісну воду, тоді як щодня ми відкидаємо великі обсяги цінних, багатих на поживні речовини стічних вод через високе органічне навантаження», — пояснює авторка-кореспондентка дослідження професорка Сюехуа Чжан.
Як працює підхід MB-CPA
Запатентована технологія використовує повітря та формує дрібні бульбашки, які переносять окиснювальні реактивні форми азоту й кисню. У публікації зазначено, що ці сполуки:
- деградують органічні забруднювачі у стічній воді;
- одночасно забезпечують фіксацію «життєво важливого» біодоступного азоту;
- перетворюють очищену воду на поживний розчин, придатний для гідропонного вирощування.
«Технологія виконує подвійну функцію: очищує стічну воду та перетворює її на поживний розчин, який підтримує гідропонне виробництво культур», — зазначає Чжан.
Що показали випробування
Дослідники працювали із стічними водами середньої концентрації, що утворюються у солодовій промисловості. За їхніми спостереженнями, інтеграція MB-CPA з гідропонною системою:
- зменшувала органічне навантаження та кількість завислих частинок;
- генерувала нітрати — форму азоту, яку автори називають найбільш доступною та необхідною для росту рослин.
Також у досліді відзначили швидше та інтенсивніше проростання паростків часнику — майже подвоєння біомаси — і вищий вміст сірки в рослинній масі. Автори додають, що система потенційно може бути придатною для ширшого спектра рослин і овочів у водних гідропонних технологіях.
Що це може означати для виробників
Оскільки процес автоматизований і, за словами дослідників, може працювати на відновлюваних джерелах енергії, підхід розглядають як один із варіантів для «циркулярних» агросистем, де стічні води, поживні елементи та електроенергія поєднуються в одному контурі. Практичний інтерес для господарств і тепличних комплексів — у можливості одночасно зменшувати витрати на утилізацію стоків і отримувати розчин для фертигації в гідропоніці (у межах параметрів, підтверджених дослідженням).