Mokslas: ŽI mokslininkai tyrinėjo biokuro pelenų panaudojimo galimybes

2024-09-03

© Asociatyvi Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Apie biokuro pelenų panaudojimo galimybes žemės ūkyje trumpai papasakojo LAMMC Žemdirbystės instituto Agrobiologijos laboratorijos vyresnioji mokslo darbuotoja dr. Donata Drapanauskaitė.

Buhalterinė apskaita. Horizontali. Straipsnių viduje.

Jūsų straipsnio pavadinimas skamba intriguojančiai – mitybos elementų atgavimas iš biokuro pelenų. Kodėl ši tyrimų sritis yra aktuali? Plačiau papasakokite apie biokuro pelenus ir kodėl svarbu iš jų gauti cheminius elementus.

Biokuro pelenai yra neorganinių ir organinių medžiagų likutis, susidaręs degimo proceso metu deginant įvairios kilmės biomasę. Apie 70 % susidariusių biokuro pelenų atsiduria sąvartynuose, o efektyvus atliekų tvarkymas pasaulyje vis dar lieka iššūkiu. Biokuro pelenuose gausu augalams reikalingų mitybos elementų – kalio (K), kalcio (Ca), fosforo (P) ir magnio (Mg), tačiau juose yra ir sunkiųjų metalų, kurie dažnai riboja biokuro pelenų panaudojimo galimybes. Ši tyrimų sritis aktuali tuo, kad mitybos elementų išgavimas iš atliekų leidžia sumažinti gamtos išteklių, kurie yra riboti, naudojimą.

Jūsų tyrimo objektas buvo cheminių elementų fosforo, kalio, kalcio ir magnio ekstrahavimas iš biokuro pelenų panaudojant tris organines rūgštis. Kuri organinė rūgštis pasirodė tinkamiausia?

Tyrimo tikslas buvo nustatyti tinkamiausią išplovimo agentą, kuris iš biokuro pelenų geriausiai išgautų augalams naudingus mitybos elementus (P, K, Ca ir Mg), bet neišplautų sunkiųjų metalų. Tam buvo pasirinktos trys organinės rūgštys: citrinos, oksalo ir salicilo. Jos pasirinktos neatsitiktinai, visas jas į dirvožemį natūraliai išskiria augalai, grybai arba bakterijos, ir jos yra mažiau kenksmingos aplinkai nei stiprios neorganinės rūgštys. Tyrimo rezultatai parodė, jog išgaunant augalų mitybos elementus efektyviausia buvo citrinos rūgštis: net 81,9 % fosforo iš biokuro pelenų buvo išgauta po 30 min, o 82,4 % Ca, 76,8 % Mg ir 47,3 % K – po 120 min. Taip pat buvo nustatyta, kad oksalo rūgštis netinka iš biokuro pelenų išgauti kalcį, nes ja ekstrahuojant pelenus susidarė netirpūs junginiai kalcio oksalatai. Tačiau šios rūgšties naudojimas pasiteisino išgaunant fosforą ir kalį.

Kokius dar cheminius elementus ir kokias rūgštis ketinate panaudoti tolesnių tyrimų metu?

Tolesnių tyrimų metu planuojame apsistoti ties citrinos rūgštimi ir bandyti išgauti mitybos elementus naudojant kitas jos koncentracijas. Taip pat planuojame atlikti eksperimentus su jau gautais ekstraktais, tyrinėti jų ekotoksiškumo poveikį sėklų daigumui.

Kokią reikšmę jūsų tyrimo rezultatai turi aplinkosauginiu aspektu?

Tyrimo rezultatai turi svarbią reikšmę ir aplinkosauginiu aspektu, nes biokuro pelenus apdorojant citrinos rūgštimi iš jų galima išgauti tik augalams reikalingus mitybos elementus, be sunkiųjų metalų, o naudojant neorganines (sieros, azoto arba druskos) rūgštis, to padaryti negalima. Tai taip pat leistų šiuos ekstraktus plačiau panaudoti žemės ūkyje kuriant trąšas arba tręšiant, taip nenaudojant naudingųjų gamtos išteklių.

Tyrimo rezultatai paskelbti mokslininkės ir bendraautorių moksliniame straipsnyje: Drapanauskaitė D., Barčauskaitė K., Bunevičienė K., Urbonavičius M., Varnagiris Š., Baltrusaitis J. 2024. Recovery of nutrients from biofuel ash via organic acid-facilitated solid-liquid extraction. Chemosphere, 363: 142945. IF – 8,1

LAMMC informacija