Национальный научный фонд США выделит 2,4 млн. долларов на создание энергоэффективного удобрения из сточных вод

Грант в размере 2,4 млн. долларов от Национального научного фонда США (National Science Foundation) позволит многопрофильной группе исследователей из Университета Арканзаса и их коллег из других учреждений разработать химический процесс, превращающий азот и фосфор из сточных вод в коммерческое удобрение.

Целью проекта является создание энергоэффективного удобрения, способного конкурировать с традиционными коммерческими продуктами.

«Переизбыток азота и фосфора в сточных водах, появляющийся главным образом в результате человеческой деятельности, вызывает серьезные экологические проблемы. Мы разрабатываем технологию, собирающую и перерабатывающую эти микронутриенты из окружающей среды, превращая их в энергоэффективный и менее экологически вредный в производстве продукт», объясняет Лорен Гринли (Lauren Greenlee), доцент кафедры химической инженерии и ведущий главный исследователь проекта.

Технология базируется на той же общей концепции, которая использовалась для разработки коммерческих топливных элементов и электролизеров, где два электрода разделены мембраной, что позволяет контролировать происходящие реакции и поток электричества внутрь и наружу. Исследователям предстоит разработать электроды для выделения «струвита» — кристаллизированного минерала, состоящего из магния, аммония и фосфата. После этого можно будет собрать данное вещество в дисперсной форме.

Руководителями группы электрохимической инженерии являются собственно сама Лорен Гринли, а также Эндрю Херринг (Andrew Herring) из Колорадского горного училища (Colorado School of Mines) и Джули Реннер (Julie Renner) из Университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University). Их задачей будет являться разработка электродов, химии воды, электрохимических операций, выделения струвита и постройка лабораторного реактора.

Три других руководителя проекта являются выходцами из Университета Арканзаса. Разработку оценки жизненного цикла создаваемой технологии будет вести профессор химической инженерии Грег Тома (Greg Thoma), профессор сельскохозяйственной экономики и бизнеса Дженни Попп (Jennie Popp) проведет экономический анализ реализации, а профессор прикладной физики грунта и почвовед Кристофор Брай (Kristofor Brye) изучит состав, химию и жизнеспособность полученного струвита, а также сравнит его эффективность с существующими на рынке аналогами.

По словам Гринли, в процессе реализации проекта будет активно привлекаться местное и региональное сообщество к обсуждению вопросов, связанных с переработкой нутриентов. Каждый год в рамках проекта будет проводиться семинар в Университете Арканзаса, на котором участники системы поставок продуктов питания смогут обсуждать текущие проблемы и формировать партнерские отношения.

«Мы хотим развить понимание потребностей и возможностей в сфере производства продуктов питания, сохранения воды и переработки отходов», говорит Гринли.

Проект будет поддерживать образование и подготовку шести аспирантов дневного отделения, одного докторанта и нескольких студентов-исследователей.

University of Arkansas