Физики нашли сельскохозяйственное применение для механохимии

Группа ученых из Национального исследовательского центра физики элементарных частиц (Германия), Института имени Руджера Бошковича (Хорватия) и Лихайского университета (США) разработали технологию производства «зеленых» комплексных удобрений из гипса и карбамида. Они способны медленно высвобождать в почву азот и кальций, а сам процесс выпуска практически исключает появление побочных продуктов.

В новой технологии исследователи применили механохимию — раздел химии, в котором физико-химические свойства материала изучаются при механическом воздействии на него. В данном случае механическим воздействием стал помол гипса и карбамида. Исследование реакции проводилось с применением синхротронного излучения на накопительном кольце ускорителя частиц Petra III. Подобный подход позволил ученым детально изучить протекание химической реакции и регулировать чистоту получаемого продукта.

Конечным продуктом эксперимента стал так называемый «сокристалл» — твердое вещество кристаллической структуры, состоящее из двух химических элементов, которые стабилизированы за счет более слабых межмолекулярных связей с повторяющейся структурой.

По словам исследователей, новая технология обладает рядом существенных преимущество по сравнению традиционными процессами, поскольку не имеет никаких побочных продуктов за исключением воды, а медленно высвобождение химических элементов в почве позволит заметно повысить эффективность комплексных удобрения. Для сравнения, сегодня из производимых химической промышленностью минеральных удобрений лишь 47% потребляется растениями, в то время как остальная часть вымывается в водоемы и тем самым наносит ущерб окружающей среде.

Следующим шагом для ученых станет проверка технологии в промышленном масштабе.

Источник: Science Daily