Odzyskiwanie składników odżywczych z bioodpadów na potrzeby produkcji nawozu mineralnego.
Bioodpady – odpady generowane z różnych źródeł pochodzenia biologicznego – stanowią około 20% odpadów wytwarzanych w UE. Mogą one posłużyć jako potencjalne źródło cennych związków chemicznych, wspierając gospodarkę o obiegu zamkniętym. Dlatego też waloryzację bioodpadów uznaje się za alternatywne i atrakcyjne podejście w ramach polityki gospodarowania odpadami. Nowa generacja nawozów Obecnie większość nawozów w dużym stopniu czerpie składniki odżywcze z minerałów zawartych w paliwach kopalnych. Założeniem finansowanego ze środków UE projektu NEWFERT było opracowanie innowacyjnej koncepcji dla branży nawozów, która zasadniczo polega na przekształceniu popiołów różnego pochodzenia oraz ścieków pochodzących od zwierząt gospodarskich w nową generację nawozów. „Naszym celem było opracowanie systemu recyklingu składników odżywczych na potrzeby nawozów przemysłowych, który to system łączyłby w sobie paliwa kopalne oraz materiały pochodzenia organicznego”, wyjaśnia koordynator projektu oraz dyrektor ds. badań i rozwoju w firmie Fertiberia, Javier Brañas. Badacze zidentyfikowali i przeanalizowali ponad 45 różnych rodzajów bioodpadów z różnych części Europy i wybrali spośród nich 10, które ze względu na swoje właściwości fizyczne i chemiczne zostaną włączone do procesu produkcji nawozu. Popioły o dużej zawartości fosforu lub potasu oraz składników odżywczych wykorzystano bezpośrednio do produkcji nawozu. W przypadku popiołów zawierających nierozpuszczalne składniki odżywcze partnerzy projektu NewFert opracowali nowe techniki biorafinacji wymagające niewielkiego wkładu i o niskim koszcie energetycznym; umożliwiają one zwiększenie ilości odzyskiwanych substancji odżywczych takich jak fosforany. Ponadto naukowcy opracowali nowy proces uwalniania minerałów fosforanowych (struwitu) oraz azotu ze świńskiej gnojówki po jak najniższym koszcie. Umożliwiło to ograniczenie kosztów poprzez zastąpienie tradycyjnego odczynnika bakteriami, które naturalnie występują w tej substancji oraz zbudowanie wydajniejszego ogniwa do elektrolizy służącego do odzyskiwania azotu. Te nowatorskie technologie zmaksymalizowały wydajność ekstrakcji i umożliwiły partnerom NewFert uzyskanie odpowiednich produktów dla tej branży. „Łącznie surowce te umożliwiły nam wyprodukowanie nawozów mineralnych na skalę początkową, zawierających 15% składników odżywczych pochodzących z recyklingu bioodpadów”, stwierdził Brañas. Przezwyciężenie przeszkód w produkcji nawozów pochodzenia biologicznego Wbrew temu, co się powszechnie uważa, nie wszystkie bioodpady można skutecznie wykorzystać jako nawozy. Odpowiednie bioodpady muszą zawierać dużą ilość składników odżywczych, które można wykorzystać w zakładach. Nie mogą też zawierać składników niepożądanych, takich jak patogeny, toksyny czy metale ciężkie. Trzeba również pokonać dodatkowe przeszkody i problemy wpływające na transport, logistykę oraz infrastrukturę w systemach dostarczania surowców biologicznych w postaci biomasy. Według Javiera Brañasa: „Kolejną generację zakładów produkcji nawozów trzeba wybudować tak, by były one w stanie przetwarzać liczne surowce biologiczne w postaci biomasy, dzięki czemu możliwa będzie produkcja gotowych do wprowadzenia na rynek produktów z bioodpadów”. Aby to ułatwić, w ramach projektu NewFert opracowano wytyczne dla kryteriów wstępnej akceptacji na potrzeby ustalania, które bioodpady można wykorzystać jako surowiec do produkcji nawozu. Ogólnie rzecz biorąc projekt wspiera planowaną w Europie transformację zmierzającą w kierunku zrównoważonej gospodarki o biegu zamkniętym, z planami produkcji umożliwiającymi oszczędzanie zasobów. Przewiduje się, że wdrożenie technologii NewFert na poziomie europejskim ograniczy zależność od surowców oraz import fosforanu i potasu. Może to oznaczać ograniczenie kosztów importu, poprawę gospodarowania bioodpadami w zrównoważony sposób poprzez gospodarkę o obiegu zamkniętym, a w konsekwencji promowanie dywersyfikacji zatrudnienia w społecznościach wiejskich w Europie. Brañas przewiduje, że kolejnym etapem będzie projekt demonstracyjny na poziomie europejskim angażujący rolników i wytwórców bioodpadów w weryfikowanie nowych nawozów i technologii pod względem agronomicznym, przemysłowym i gospodarczym. „Najważniejszym aspektem skutecznego wdrożenia takich nowych ekologicznych nawozów mineralnych jest budowanie zaufania konsumentów”, zaznacza.
Słowa kluczowe
NewFert, nawóz, bioodpady, pochodzenie biologiczne, gospodarka o obiegu zamkniętym
