Ученые ТПУ модифицировали производство отечественных нанокомпозитных удобрений «адресного» действия

Исследователи Томского политеха улучшили технологию получения минеральных удобрений за счет модификации глинистых минералов глауконита и смектита. Разрабатываемые смарт-удобрения экологически безопасны, эффективны при внесении в почву и обладают «адресным» действием. Ранее ученые доказали возможность использования минеральных нанокомпозитов на основе смесей традиционных нутриентов (питательных веществ) с глауконитом и смектитом в качестве нетрадиционных добавок. Сейчас они ищут оптимальные способы внедрения в кристаллическую структуру минералов полезных компонентов для повышения эффективности смарт-удобрений. Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда.

 © news.tpu.ru

Изучение глауконита и смектита как полезного материала для агроиндустрии ведется специалистами Инженерной школы природных ресурсов ТПУ на протяжении восьми лет. Это привело к созданию нового научного направления в области нетрадиционных видов минеральных удобрений, которое базируется на междисциплинарном подходе к применению глинистых материалов в сельском хозяйстве.

«Исследования глауконита и смектита, как основы для композитных удобрений, очень перспективны. Глауконит имеет высокое содержание калия, а за счет добавления к нему азота и фосфора можно получить минеральные вещества, содержащие три основных питательных элемента для роста и развития растений. Важное свойство многих глинистых минералов — хорошая способность к набуханию, что может обеспечить качественную инкапсуляцию нутриентов в их структуру. Благодаря этому „умные“ удобрения, в отличие от традиционных, не приводят к избытку азотных соединений, отрицательно влияющих на окружающую среду. То есть являются более экологичными», — поясняет доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.

Смектит и глаукомит зачастую складируются, как отходы горного производства. Нанокомпозитные удобрения на их основе в перспективе будут недорогими в производстве. Кроме того, разработки политехников позволят снизить количество горных отходов за счет их переработки.

Для получения смарт-удобрений был использован метод активации в различных типах мельниц. В ходе исследования ученые подобрали оптимальные параметры соотношения минерала и нутриента, а также время и вид активации для получения композитов с требуемыми свойствами.

В рамках продолжения реализации проекта при поддержке гранта РНФ исследователи Томского политеха разработали способы повышения эффективности смарт-удобрений. Это возможно при введении в кристаллическую структуру минералов полезных элементов. В частности, фосфора и азота.

«Мы рассматривали глауконит, прежде всего, как источник калия для растений. Отличительная гранулированная форма минерала способствует улучшению физико-механических и физико-химических свойств почвы. В частности, это позволяет избежать повышения ее глинистости. Смектит — влагоемкий минерал, его модификация позволит повысить „впитываемость“ нутриента для доставки растениям без ухудшения фильтрационных свойств почвы. Для этого необходимо поработать с морфологией минералов. При этом важно сделать так, чтобы при введении полезных элементов в кристаллическую структуру минерала она не разрушалась», — рассказывает Максим Рудмин.

Предполагается, что модифицированные «умные» удобрения будут обладать контролируемой скоростью высвобождения азота.

В рамках исследования также планируется выявить и апробировать разноуровневые принципы создания полифункциональных удобрений из глауконита и смектита. Достижение этих результатов будет опираться на понимании минералогических особенностей и структурных трансформаций на различных стадиях потенциального производственного цикла.

Информация предоставлена пресс-службой Томского политехнического университета

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.