Vatten, brist på mat och resurser, tillsammans med ökat avfall är bland de största utmaningarna mänskligheten kommer att möta under de kommande åren. För att ta vara på avfallet, Europeiska forskare har kommit med en ny lösning för näringshantering.

Bioavfall – det avfall som genereras från olika biobaserade källor – står för cirka 20 % av det avfall som produceras i EU och kan tjäna som en potentiell resurs för värdefulla kemiska föreningar, stödja en cirkulär ekonomi. Därför, Valorisering av bioavfall anses vara ett alternativ, attraktiva strategier för avfallshantering.

En ny generation gödselmedel

De flesta gödselmedel är för närvarande starkt beroende av fossila mineraltillgångar för näringstillförsel. Tanken bakom det EU-finansierade NEWFERT-projektet var att bygga upp ett innovativt koncept för konstgödselindustrin som i huvudsak förvandlar aska av olika ursprung och boskapsavlopp till en ny generation gödselmedel. "Vårt mål var att utveckla ett system för återvinning av industrigödselnäringsämnen som kombinerar fossila material med biobaserade material, ″ förklarar projektkoordinator och FoU-direktör för Fertiberia, Javier Brañas.

Forskare identifierade och analyserade mer än 45 olika typer av bioavfall från olika områden i Europa och valde ut 10 för introduktion i gödselproduktionsprocessen baserat på deras fysikaliska och kemiska egenskaper. Aska med högt fosfor- eller kaliuminnehåll och tillgång på näringsämnen användes direkt för produktion av gödningsmedel. När det gäller aska med olösliga näringsämnen, NewFert-partners utvecklade nya bioraffineringstekniker med låga insats- och energikostnader för att öka näringsåtervinningen som fosfat.

Vidare, att frigöra fosfatmineraler (struvit) och kväve från grisgödsel på ett mer kostnadseffektivt sätt, forskarna utvecklade en ny process. Detta minskade kostnaderna genom att ersätta det traditionella reagenset med verkan av bakterier som växer naturligt i mediet och bygga en mer effektiv elektrolyscell för kväveåtervinning. Dessa nya teknologier maximerade utvinningskapaciteten och gjorde det möjligt för NewFert-partners att skaffa lämpliga produkter för industrin. "Kollektivt, dessa råvaror gjorde det möjligt för oss att producera mineralgödsel i pilotskala med 15 % av näringsämnena från återvinning av bioavfall, ″ konstaterar Brañas.

Att övervinna hinder för produktion av biobaserade gödselmedel

Tvärtemot den vanliga missuppfattningen, inte allt bioavfall kan användas effektivt som gödningsmedel. Lämpligt bioavfall måste innehålla höga halter av näringsämnen som är tillgängliga för växtupptag och vara fritt från oönskade komponenter som patogener, gifter och tungmetaller.

Ytterligare hinder och flaskhalsar som påverkar transporter, logistik och infrastruktur i försörjningssystemen för biomassaråvara måste också övervinnas. Enligt Brañas:"Nästa generation gödselanläggningar måste byggas för att hantera flera biomassaråvaror för att producera säljbara material från bioavfall." För att underlätta detta, NewFert ​​skapade en guide till preliminära acceptanskriterier för att avgöra vilket bioavfall som kan användas som råvara för gödselproduktion.

Övergripande, projektet stödjer Europas tänkta omvandling mot en hållbar cirkulär ekonomi med resurseffektiva produktionssystem. Implementering av NewFert-teknologin på europeisk nivå förväntas minska råvaruberoendet och importen av fosfat och kalium. Detta kan innebära sänkta importkostnader, förbättring av hanteringen av bioavfall på ett hållbart sätt genom cirkulär ekonomi, och följaktligen främjandet och diversifieringen av sysselsättningen på landsbygden i hela Europa.

Som nästa steg, Brañas planerar ett demonstrationsprojekt på europeisk nivå, involverar bönder och producenter av bioavfall i valideringen av de nya gödselmedlen och tekniken från en agronomisk, industriell och ekonomisk synvinkel. "Det viktigaste för den framgångsrika kommersiella utbyggnaden av dessa nya gröna mineralgödselmedel skapar konsumentförtroende, " påpekar han.