ترکیبات هیومیکی غنی‌سازی‌شده با نیتروژن از پسماند معادن زغال سنگ تولید شد
تاریخ انتشار: ۲۵ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۵۰۸۴۷
محققان دانشگاه تهران برای اولین بار در کشور، ترکیبات نیترو-هیومیکی را از پسماند‌های آلی جامد و پسماند معادن زغال سنگ (منبع لیگنایت) در مقیاس آزمایشگاهی تولید کردند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران به سرپرستی دکتر محمدحسین کیانمهر استاد دانشگاه تهران و مهندس احسان سرلکی دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، برای اولین بار موفق به توسعه یک روش کاملاً زیست محیطی و فیزیکی‌شیمیایی برای تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی از پسماند‌های آلی جامد در کشور شدند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در حال حاضر این محصول در مرحله آزمایشگاهی به تولید رسیده است. با رشد و بلوغ فناوری بکار گرفته شده می‌توان با تولید انبوه، همچنین این محصول را با کاربرد‌های مختلف (multi-functional product) از زیست‌توده‌های تجدیدپذیر، تجاری‌سازی و به کشورهای متقاضی صادر کرد.
این پروژه در همکاری بین دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران، پارک علم و فناوری دانشگاه تهران و دانشگاه فنی دانمارک پس از ۳ سال کار تحقیقاتی و پر تلاش به نتیجه رسیده است. قابل توجه است که تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی بر پایه منابع تجدیدپذیر مانند زیست‌توده‌های کشاورزی در حال حاضر با همکاری دانشگاه فنی دانمارک در حال انجام می‌باشد.
نوآوری در استفاده از پسماند‌های آلی جامد و مایع که توسعه صنعتی را با در نظر گرفتن شرایط زیست‌محیطی و اقتصادی سازگار می‌کند، سرلوحه تحقیقات جاری در دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران است. یکی از موضوعات تحقیقاتی جاری در حوزه ارزش‌گذاری پسماندها در این دانشکده به سرپرستی دکتر محمد حسین کیانمهر، تولید ترکیبات هیومیکی غنی از نیتروژن با نام ترکیبات نیترو-هیومیکی است. در ساخت این ترکیبات از تکنیک فعال‌سازی ترکیبات هیومیکی در فاز جامد در ترکیب با تکنیک غنی‌سازی نیتروژن (Nitrogen-doping) بهره گرفته شده است.
دکتر محمدحسین کیانمهر، استاد دانشکده فناوری کشاورزی دانشگاه تهران درباره اهمیت تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی، گفت: نیتروژن (N) به عنوان مهمترین ماده غذایی گیاه مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین دلیل، کود‌های نیتروژنی یکی از کالا‌های اساسی بخش کشاورزی هستند و در حال حاضر بیش از ۷۰ درصد از نیاز کودی برای تولید مواد غذایی در جهان را تشکیل می‌دهند. با این حال، اتلاف مواد مغذی حاصل از کود‌های نیتروژنی تا بیش از ۵۰ درصد به میزان قابل‌توجهی در بازده پایین کود موثر است و منجر به کاهش عملکرد محصولات زراعی، متحمل شدن کشاورزان به صرف هزینه بیشتر برای رسیدن به حداکثر عملکرد گیاه و در نهایت باعث تهدید امنیت غذایی بیشتری می‌شوند. علاوه بر این، تلفات کود‌های نیتروژنی از طریق انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در جو، آلودگی آب‌های زیرزمینی و اوتریفیکاسیون آب‌های سطحی، اثر منفی محیط زیستی در کشاورزی را افزایش می‌دهند.
وی افزود: با توجه به توسعه پایدار کشاورزی، امنیت غذایی و بهبود رابطه خاک-گیاه-انسان، محققان و صنعت در تلاش برای تولید محصولات ایده‌آلی هستند که تعادل مناسبی بین انتشار مواد مغذی، بهبود جذب گیاه و پیامد‌های زیست محیطی ایجاد کنند. بر این اساس، امروزه استفاده از محصولات هیومیکی غنی‌سازی‌شده با عناصر ضروری گیاه در حال توسعه و تولید هستند.
دکتر کیانمهر درباره دستاورد محققان دانشگاه تهران در زمینه تولید محصولات هیومیکی غنی از نیتروژن، توضیح داد: «این فناوری امکان تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی با قدرت حلالیت بالا در قلیا و آب و غنی از گروه‌های عاملی فعال با ساختاری مهندسی‌شده را به همراه دارد. تکنیک فعال‌سازی ترکیبات هیومیکی در فاز جامد (بدون ایجاد پساب، پسماند و عدم تولید ترکیبات سمی) تحت دما و فشار محیط برای حل مشکلات مربوط به تکنیک‌های فاز مایع انجام شده است. ترکیبات تولید شده دارای توزیع یکنواختی از نیتروژن‌های مختلف مانند نیتروژن آمونیوم، نیتروژن آمید و نیتروژن‌های آلی پیوندی می‌باشد.»
وی افزود: «این شرایط به این معنی است که ترکیب نیترو-هیومیکی قادر است بر اساس نیاز گیاه، نیتروژن جذب شده در ساختارش را برای مدت زمان طولانی‌تری در خاک آزادسازی کند. در عین حال ترکیب حاضر از درجه هیومیفیکاسیون بالا و شاخص شوری مطلوبی برخوردار است. این ترکیب با دارا بودن ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، محتوای بالای گروه‌های عاملی کربوکسیلی و فنولی و همچنین دسترسی بالای عناصر میکرو و ماکرومغذی می‌تواند در کشاورزی به عنوان یک ترکیب مغذی ارزان قیمت با خاصیت کند رهش نیتروژن جهت بهبود تغذیه و تحریک رشد گیاه و اصلاح ساختار خاک مورد استفاده قرار گیرد.»
دکتر کیانمهر، یکی از مزایای برتر این محصول را دسترسی بالای مواد مغذی در ترکیب نیترو-هیومیکی دانست و خاطرنشان کرد: «نتایج بسیار قابل توجه در فرآیند فعال‌سازی فاز جامد نسبت به روش‌های مرسوم استخراج قلیایی ایجاد مزیت در بهبود فعال‌سازی، حفظ و ریکاوری عناصر مغذی ماکرو و میکرو است. قابل توجه است که روش‌های مرسوم استخراج قلیایی که در فاز مایع تحت دما و فشار مشخص انجام و در حال حاضر در کشور در مقیاس صنعتی برای تولید ترکیبات هیومیکی استفاده می‌شوند، علاوه بر هدررفت انرژی و کاتالیست، باعث هدررفت بسیاری از عناصر ماکرو و میکرو در بخش پسماند استخراج (هیومین) و کیفیت پایین محصول نهایی می‌شوند.»
استاد دانشگاه تهران در تشریح مزایای اقتصادی روش بکار گرفته نیز اظهار داشت: «می‌توان مدعی شد که با افزایش بازده فعال‌سازی ترکیبات هیومیکی لیگنایت (تا بیش از ۲ برابر)، کاهش زمان واکنش و مصرف کاتالیست، هزینه‌های فرآیند تولید ترکیبات نیترو-هیومیکی از پسماند‌های آلی کربنی تا مقدار ۱۵۹.۷ دلار بر تن کاهش یافته است که نسبت به ترکیبات نیترو-هیومیکی ساخت چین و آلمان با قیمت بیش از ۱۰۰۰ دلار بر تن دارای ارزش رقابتی می‌باشد.»
دکتر کیانمهر افزود: «این دستاورد علاوه بر افزایش سود حاصل از فروش، باعث ارتقای استاندارد‌های کیفیت محصول، محیط زیست و کشاورزی و افزایش مزیت رقابتی می‌شود. با رشد و بلوغ فناوری بکار گرفته شده، از این محصول همچنین می‌توان به‌عنوان مکمل در تغذیه طیور و دام و به‌عنوان ابرخازن جهت ذخیره انرژی در باتری‌ها کاربرد گرفت.»
بر این اساس، با توجه به توسعه پایدار کشاورزی، امنیت غذایی و بهبود رابطه خاک-گیاه-انسان، محققان و صنعت در تلاش برای تولید محصولات ایده‌آلی هستند که تعادل مناسبی بین انتشار مواد مغذی، بهبود جذب گیاه و پیامد‌های زیست محیطی ایجاد کنند. امروزه استفاده از محصولات هیومیکی غنی‌سازی‌شده با عناصر ضروری گیاه در حال توسعه و تولید هستند.
یافته‌های حاصل از طرح محققان دانشگاه تهران در نشریه معتبر الزویر "Chemical Engineering Journal" با ضریب تاثیر ۱۶.۷۴ منتشر شده است. همچنین سه مقاله علمی-پژوهشی داخلی و ثبت اختراع محصول نیز از دستاورد‌های تحقیقاتی این طرح است. علاوه بر این، این طرح از حمایت مالی پارک علم و فناوری دانشگاه تهران در قالب طرح شکوفایی برخوردار بوده است. مقالات منتج از طرح حاضر از طریق پیوند‌های زیر در دسترس قرار گرفته است:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S۱۳۸۵۸۹۴۷۲۲۰۶۴۵۹۲
https://ijswr.ut.ac.ir/article_۸۹۷۸۹.html?lang=fa
https://ijswr.ut.ac.ir/article_۸۴۸۷۱.html?lang=fa
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: غنی سازی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران پژوهشگران دانشگاه تهران فناوری پسماند های آلی دانشگاه تهران حال حاضر زیست محیطی برای تولید مواد مغذی قابل توجه فعال سازی غنی سازی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۵۰۸۴۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
سیستان و بلوچستان پتانسیل‌های فراوانی در زمینه‌های تولیدی و اقتصادی دارد
احمد وحیدی در حاشیه بازدید از غرفه استان سیستان و بلوچستان در نمایشگاه ایران اکسپو با اشاره به ظرفیت معادن استان اظهار داشت: معادن بی‌نظیر استان سیستان و بلوچستان از جمله معدن جانجا می‌تواند یکی از مهمترین عوامل توسعه این استان باشد.
وی تاکید کرد: ظرفیت حوزه شیلات استان بی‌نظیر است و ما بیشترین حجم صید و صیادی را در شهرستان‌های کنارک و چابهار استان سیستان و بلوچستان داریم.
وزیر کشور تصریح کرد: اقدامات مناسبی در زمینه تولید در حوزه‌های مختلف از جمله نهاده‌های دامی در استان سیستان و بلوچستان انجام شده است.
وی به ظرفیت میوه‌های گرمسیری در استان سیستان و بلوچستان اشاره کرد و افزود: در زمینه تولیدات خرما می‌توان به صورت ویژه در این منطقه از کشور اقدام کرد، همچنین در زمینه تولید میوه‌های گرمسیری نیز باید اقدامات موثرتری صورت بگیرد.
باشگاه خبرنگاران جوان سیستان و بلوچستان زاهدان
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»