Grafyløfte om mere effektiv gødning

Gødning med lavere miljøpåvirkninger og lavere omkostninger for landmænd udvikles af University of Adelaide-forskere i verdens første anvendelse af det nye avancerede materiale grafen som gødningsbærer.

I partnerskab med industrien, forskerne har vist effektiv gødning med langsom frigivelse kan fremstilles ved at lægge vigtige sporstoffer på grafenoxidplader.

Brug af grafen som bærer betyder, at gødningen kan påføres mere målrettet, med samlet øget gødningseffektivitet og stor næringsoptagelse af planterne. De grafenbaserede bærere er hidtil blevet demonstreret med mikronæringsstofferne zink og kobber. Arbejdet fortsætter med makronæringsstoffer som nitrogen og fosfat.

"Gødning, der viser langsommere, mere kontrolleret frigivelse og større effektivitet vil have reduceret indvirkning på miljøet og lavere omkostninger for landmænd i forhold til konventionel gødning, bringer betydelige potentielle fordele for både landbrug og miljø, "siger professor Mike McLaughlin, Leder af University of Adelaides Fertilizer Technology Research Center på Waite campus.

"Vores forskning fandt ud af, at ilægning af kobber- og zinkmikronæringsstoffer på grafenoxidplader var en effektiv måde at levere mikronæringsstoffer til planter. Det øgede også gødningskornets styrke for bedre transport og spredningsevne."

Professor Dusan Losic, nanoteknologileder på University's School of Chemical Engineering og direktør for University's Australian Research Council (ARC) Research Hub for Graphene Enabled Industry Transformation, siger:"Graphene er et nyt nyt materiale, der først blev opdaget i 2004 og har utrolige egenskaber, herunder et meget højt overfladeareal, styrke og tilpasningsevne til at binde sig til forskellige næringsstoffer. Vi startede spændende forskning om en bred vifte af anvendelser af grafen for fire år siden - det er første gang, at grafen er blevet udviklet som bærer for gødningsnæringsstoffer. "

Forskningen, udført af ph.d. studerende Shervin Kabiri, er blevet offentliggjort i tidsskriftet Anvendte materialer og grænseflader . Det er et samarbejde mellem University of Adelaides Fertilizer Technology Research Center og University's Australian Research Council Research Hub for Graphene Enabled Industry Transformation.

Fertilizer Technology Research Center blev oprettet i 2007 i partnerskab med The Mosaic Company, verdens største kombinerede producent af fosfat og kalium, at udvikle og evaluere mere effektive gødningsprodukter. Et nyt femårigt, Der blev indgået en partnerskabsaftale på 8,5 millioner dollar med The Mosaic Company i 2015. Mosaic har mulighed for at licensere den nye teknologi og undersøger yderligere brugen af ​​grafenbaserede materialer i gødning.

"Dette tiår lange partnerskab er vidnesbyrd om universitetets styrke på dette forskningsområde og vores succes med at samarbejde med industrien om forskningsoversættelse, der gavner det bredere samfund, "siger professor Mike Brooks, Vicekanslerforskning. "Kombination af planteforskning med vores nye Graphene Research Hub er et godt eksempel på, hvordan universitetet samler tværfaglige teams til at levere innovationsløsninger til industrien."

Professor McLaughlin siger:"Det er stadig tidlige dage, men der er ingen tvivl om, at gødning med frigivelseshastigheder er mere skræddersyet til efterspørgslen efter afgrøder, og gødning med større fysisk styrke og robusthed, vil både forbedre avlerens effektivitet ved gødningstilførsel og effektiviteten af ​​næringsoptagelse.

"Vellykket kommercialisering vil afhænge af omkostningerne ved grafen/grafenoxid og evnen til at skalere denne proces, og integrere det i den kommercielle gødningsproduktionsproces. "