Азотна и фосфорна ђубрива
Употреба ђубрива која садрже азот и фосфор је кључна за одржавање пољопривредна продуктивност, посебно у контексту све веће потражње за храном од стране растуће светске популације. Азотно ђубриво се производи од гасовитог N2, који се, путем Хабер-Бошове реакције, претвара у ђубриво амонијак. Ова реакција је изузетно енергетски захтевна и троши приближно 3–5% годишње светске производње природног гаса. Стога, производња азотних ђубрива има значајне последице по климатске промене. Прича о фосфору је другачија, јер се фосфат обично вади, између осталог, из налазишта у Северној Африци. Међутим, постоје јасне индикације да се залихе фосфата које се могу копавати смањују. Стога постоје разлози за забринутост због будућих залиха азотних и фосфорних ђубрива.
Отпад од ђубрива
Азот и фосфор које биљке апсорбују ће, барем делимично, бити пренети на биљоједе попут стоке, али ће на крају вероватно завршити у отпадним водама, а самим тим и у постројењима за пречишћавање отпадних вода. Дакле, шта се дешава са ђубривима у традиционалном постројењу за пречишћавање отпадних вода? Азот се обично уклања из отпадних вода путем денитрификације, при чему се биљна хранљива материја нитрат претвара у N.2 гас, који излази у атмосферу. Фосфор се уклања додавањем соли као што су алуминијум, гвожђе или калцијум, које формирају нерастворљиви талог са фосфатом. Док ови процеси пречишћавају воду, азот и фосфор, кључни хранљиви састојци за раст биљака, у суштини се губе. Ово је линеарна економија: производ је направљен, користи се и на крају се баца.
Циркуларна економија и водена лећа
Да ли постоји бољи начин за управљање овим вредним биљним хранљивим материјама? Можемо ли да хватамо азот и фосфор из отпадних вода и да их вратимо на фарму ради поновне употребе као ђубрива, тј. можемо ли да створимо одрживију, циркуларнију економију? Ту долазе до изражаја врсте водене леће. Ове водене биљке изузетно брзо расту и сходно томе користе много азота и фосфора које апсорбују из (отпадних) вода са високом ефикасношћу. Добијена биомаса водене леће је вредна због садржаја азота и фосфора и сходно томе има економску вредност јер се може користити као ђубриво или у сточној храни. Ово се назива валоризација отпадних вода, што је кључни аспект циркуларне економије у којој се отпадне воде третирају као нови ресурс. На пример, у пројекту IMPRESS, водена лећа се користи за хватање азота и фосфора из отпадних вода за прераду рибе, отпадних вода које би иначе биле отпадне. Дакле, водена лећа нам може помоћи да смањимо зависност од азотних ђубрива која зависе од фосилних горива и да помогнемо у заштити све мањих ресурса фосфата, док истовремено чистимо отпадне воде.
Референце
Стејскал, В., Паолачи, С., Тонер, Д. и Јансен, МАК, 2022. Нови мултитрофни концепт за узгој рибе и водене леће: Техничка напомена. Часопис за чистију производњу, 366, стр. 132881.
Волш, Е., Маргасери, Л.М., Родригез-Санчез, А., Вол, Д., Болгер, П., Јансен, МАК и О'Лири, Н., 2024. Интеграција микробних биореактора и узгоја Lemna minor за одрживи третман отпадних вода из прераде млека. Часопис за инжењерство водених процеса, 67, стр. 106290.
Чланак је написао/ла Универзитетски колеџ Корк.
Све фотографије у овом чланку су преузете са Универзитетског колеџа у Корку.