PHÂN BÓN THÔNG MINH PHÂN GIẢI CHẬM CÓ KIỂM SOÁT

TS. Triệu Quốc An

Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Hóa học.

Email: tqan@ntt.edu.vn

Qúa trình sản xuất lương thực – thực phẩm toàn cầu dựa vào chủ yếu việc sử dụng phân bón. Sự phát triển dân số đã tạo ra nhu cầu phân bón ngày càng lớn để đáp ứng nhu cầu cầu lương thực – thực phẩm ngày càng tăng. Theo dự đoán, dân số Thế Giới sẽ đạt đến 9.2 tỉ người vào năm 2050 và tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) đã báo cáo vào năm 2009 rằng quá trình sản xuất lương thực – thực phẩm phải tăng tốc 70 % để đáp ứng nhu cầu này trong năm 2050. Trong khi đó, phân bón chứa phosphate (phân lân) được khai thác chủ yếu từ các mỏ đá phosphate, và trữ lượng phosphate tự nhiên dự đoán sẽ giảm đáng kể trong những thế kỷ tiếp theo. Chuỗi cung ứng phosphate trong nông nghiệp hiện nay được xem là không bền vững.

Mặt khác, hiện tượng phú dưỡng đã và đang được xem là một trong những vấn đề ô nhiễm môi trường toàn cầu, bắt nguồn từ nguồn nước thải còn tàn dư nhiều chất tẩy rửa chứa phosphate và quá trình rửa trôi các chất dinh dưỡng từ đất nông nghiệp. Sự tích lũy quá mức các chất dinh dưỡng trong nước sẽ thúc đẩy sự phát triển quá nhanh các loại tảo, gây mất cân bằng hệ sinh thái nước và làm giảm chất lượng nước. Vì thế, những vấn đề vừa đề cập có thể được giải quyết nếu một quá trình xử lý nước được nghiên cứu và phát triển có cân nhắc hai yếu tố: thu hồi hiệu quả phosphate và ứng dụng phosphate được thu hồi như một sản phẩm phân bón thế hệ mới.

Tại Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Hóa học, trường Đại học Nguyễn Tất Thành, các nghiên cứu liên quan đến vật liệu thân thiện môi trường, có nguồn gốc từ rác thải thải nông nghiệp và thực phẩm đã và đang được phát triển. Các vật liệu này có khả năng hấp phụ, thu hồi các chất dinh dưỡng trong nông nghiệp (phosphate, ammonium…) trong nước đã và đang được tiến hành. Trong đó, TS. Triệu Quốc An đã nhận được tài trợ từ tổ chức International Foundation for Science (IFS) trong chương trình giải quyết những thách thức về an ninh thực phẩm trong bối cảnh đại dịch COVID-19 cho dự án chế tạo các vật liệu nanobiocomposite ứng dụng trong thu hồi các chất dinh dưỡng từ các nguồn nước bị phú dưỡng hóa và tái sử dụng như một nguồn bón thông minh phân giải chậm có kiểm soát thay thế các loại phân bón thế hệ cũ.

Hình. Kết quả so sánh giữa việc sử dụng phân bón thông thường (trái) và phân bón thông minh (Hong, S.-H., A. M. Ndingwan, S.-C. Yoo, C.-G. Lee & S.-J. Park (2020) Use of calcined sepiolite in removing phosphate from water and returning phosphate to soil as phosphorus fertilizer. Journal of Environmental Management, 270, 110817.)