Οι ερευνητές του Ιλινόις αναπτύσσουν θεραπεία μυκήτων για τη μετατροπή των λυμάτων σε λίπασμα
Στην Urbana του Illinois, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign πρωτοστατούν σε μια βιώσιμη προσέγγιση για την παραγωγή λιπασμάτων που χρησιμοποιεί οργανικά απόβλητα. Μέσω δύο καινοτόμων μελετών, η ομάδα διερεύνησε τη δυνατότητα μιας μυκητιακής επεξεργασίας για τη μετατροπή των λυμάτων από υδροθερμική υγροποίηση (HTL) σε βιώσιμο λίπασμα για γεωργικές καλλιέργειες.
Η υδροθερμική υγροποίηση είναι μια διαδικασία που μετατρέπει την υγρή βιομάζα, όπως η κοπριά των χοίρων ή τα απόβλητα τροφίμων, σε βιοακατέργαστο έλαιο χρησιμοποιώντας συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ένα υποπροϊόν γνωστό ως υδροθερμική υγροποίηση υδατική φάση (HTL-AP), το οποίο τυπικά περιέχει πολύτιμα θρεπτικά συστατικά κλειδωμένα σε οργανικές μορφές που δεν είναι εύκολα προσβάσιμες στα φυτά και μπορεί επίσης να περιέχουν τοξικά βαρέα μέταλλα.
Ο Paul Davidson, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Γεωργικής και Βιολογικής Μηχανικής, εξήγησε: «Ενώ το HTL-AP περιέχει θρεπτικά συστατικά ωφέλιμα για τη λίπανση, οι οργανικές ενώσεις αζώτου πρέπει να διασπαστούν σε μορφές όπως αμμωνία ή νιτρικά άλατα που μπορούν να απορροφήσουν τα φυτά και τοξικές εξαρτήματα πρέπει να αφαιρεθούν».
Η πρώτη μελέτη, με επικεφαλής την τότε μαθήτρια Vitória Leme, επικεντρώθηκε στη χρήση Trametes versicolor, ενός τύπου μύκητα λευκής σήψης, για τη θεραπεία του HTL-AP. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η επεξεργασία των λυμάτων με αυτόν τον μύκητα για τρεις ημέρες αύξησε σημαντικά τις συγκεντρώσεις νιτρικών και αμμωνίας.
Μετά την αποφοίτηση του Leme, η προπτυχιακή φοιτήτρια Karla Lopez συνέχισε την έρευνα. Στη δεύτερη μελέτη, συνδύασε τη θεραπεία με μύκητες με μια διαδικασία νιτροποίησης βακτηρίων για να μετατρέψει περαιτέρω την αμμωνία σε νιτρικό, επιτυγχάνοντας 17-πλάσια αύξηση στη συγκέντρωση νιτρικών.
Ο Lopez τόνισε ότι τα βέλτιστα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν όταν οι μικροοργανισμοί διατηρήθηκαν σε νερό με εύρος pH από 6 έως 7,5. Σημείωσε, «Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν επίσης ότι ο μύκητας όχι μόνο βοηθά στην ανάκτηση θρεπτικών συστατικών, αλλά παίζει επίσης ρόλο στην αποτοξίνωση των λυμάτων».
Με βάση αυτά τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα, η ομάδα του Davidson διερευνά τώρα τη χρήση αυτών των επεξεργασμένων λυμάτων για την καλλιέργεια υδροπονικών καλλιεργειών, με στόχο τη δημιουργία ενός μοντέλου κυκλικής οικονομίας που ελαχιστοποιεί την ανάγκη μεταφοράς υγρής βιομάζας σε μεγάλες αποστάσεις. Οραματίζεται την ενσωμάτωση αυτού του συστήματος επεξεργασίας κοντά σε χοιροτροφεία ή παρόμοιες γεωργικές εγκαταστάσεις για να εξορθολογίσει τη διαδικασία από τη δημιουργία απορριμμάτων έως την εφαρμογή λιπασμάτων.
Η έρευνα, που υποστηρίζεται από το Εθνικό Ινστιτούτο Τροφίμων και Γεωργίας του USDA, σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς τη μείωση της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων στην παραγωγή λιπασμάτων και την ενίσχυση της βιωσιμότητας των γεωργικών πρακτικών.
