Biến nước thải thành phân bón để nông nghiệp bền vững hơn

24/11/2022 00:51

Có thể biến nước thải thành phân bón, giúp phát triển nông nghiệp bền vững, theo một nghiên cứu mới của Đại học Drexel (Mỹ), Science Daily đưa tin.

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học kỹ thuật môi trường, Đại học Drexel bang Pennsylvania (Mỹ), tìm hiểu khả năng loại bỏ amonia trong nước thải để tạo ra phân bón, giúp giảm thiểu năng lượng đầu vào cũng như các tác động môi trường của phân bón công nghiệp hiện nay, bản tin đăng ngày 18/11 trên Science Daily cho hay.

Phát hiện này có thể tạo ra một nguồn thu nhập mới cho các nhà máy xử lý nước thải.

Biến nước thải thành phân bón để nông nghiệp bền vững hơn   - Ảnh 1.

Ảnh minh họa nhà máy xử lý nước thải. Nguồn: Microtechvietnam

Nguồn nitrogen tái sinh

Việc sản xuất nitrogen trong phân bón tiêu tốn nhiều năng lượng. Không chỉ vậy, quá trình còn sản sinh gần 2% lượng khí carbon dioxide toàn cầu. Những năm gần đây giới khoa học đã tìm cách sản xuất nitrogen thay thế quy trình Haber-Bosch, vốn là tiêu chuẩn sản xuất chất này trong hơn một thế kỷ.

Gần đây, họ bắt đầu thử nghiệm với một gợi ý đầy tiềm năng từ các công ty cấp nước và xử lý nước thải là thu thập nitrogen từ amonia có trong quá trình xử lý nước thải. 

"Việc thu hồi nitrogen từ nước thải là một giải pháp thay thế quy trình truyền thống vì nó tạo ra một quá trình sử dụng nitrogen tuần hoàn", bản tin dẫn lời Giáo sư Tiến sĩ Patrick Gurian tại Trường Kỹ thuật thuộc Đại học cho hay.

"Điều này có nghĩa là chúng tôi tái sử dụng nitrogen hiện có thay vì tốn năng lượng và tạo ra khí nhà kính để chiết nitrogen từ khí quyển. Đây là một phương pháp bền vững hơn cho nông nghiệp và có thể trở thành nguồn doanh thu mới cho các công ty nước".

Làm nước sạch sạch hơn

Theo Luật Nước sạch năm 1972 của Hoa Kỳ, các cơ sở xử lý nước của thành phố cần đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước trước khi xả thải. Chất amonia trong nước thải ngày càng tăng là một mối đe dọa đối với môi trường nước vì nồng độ cao của chất khiến thảm thực vật ở sông suối phát triển quá mức, gây nguy hiểm cho các loài cá. Các phương án loại bỏ amoniac hiện nay thường khá tốn thời gian và năng lượng.

Các cơ sở xử lý nước thải tại Bắc Mỹ và châu Âu đang tìm hiểu một quá trình mới gọi là "air stripping" hay "chắt lọc không khí". Quy trình này loại bỏ amonia bằng cách tăng nhiệt độ và độ pH của nước để biến chất này thành khí, sau đó thu thập dưới dạng amoni sunfat cô đặc.

Tuy nhiên, quyết định đầu tư vào cách lọc amonia mới này cần có cơ sở khoa học rõ ràng chứng minh lợi thế công nghệ và tài chính.

Những kết quả hứa hẹn

Kết quả phân tích vòng đời hóa chất cho thấy quá trình thu tách amonia từ không khí phát thải ít hơn từ 5 đến 10 lần, và sử dụng ít năng lượng hơn từ 5 đến 15 lần so với quy trình sản xuất nitrogen Haber - Bosch.

Từ góc độ kinh tế, chi phí sản xuất phân bón từ nước thải cho phép bán sản phẩm này ở mức giá thấp hơn 12 lần so với các sản phẩm dùng quy trình Haber - Bosch mà vẫn hòa vốn.

"Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, việc tái sử dụng amonia sẽ mang lại nhiều hiệu quả về mặt kinh tế kể cả với những loại nước thải có nồng độ amonia thấp", các nhà khoa học cho biết.

Các công ty nước thải có thể tiết kiệm năng lượng trong quá trình xử lý nước bằng cách kết hợp bước chắt lọc chất amonia từ nước thải trước khi đưa nước trở lại chu trình xử lý ban đầu, giúp cắt giảm thời gian xử lý nước, đồng thời hỗ trợ quy trình làm mềm nước để làm chậm sự lắng đọng hóa chất trên thành bể và vòi.

Nhóm thừa nhận rằng việc tách khí sẽ tạo ra ít phân bón hơn quy trình Haber - Bosch, nhưng khả năng tái sử dụng nguồn tài nguyên bùn thải này sẽ giúp cải thiện tính bền vững của nông nghiệp thương mại và ngăn chúng trở thành chất ô nhiễm nước.

Tác giả:
Ngọc Anh (dịch)
Nguồn: Nguồn: Science Daily

Đọc thêm

Van AAV và ống lõi xoắn PVC-U Nhựa Tiền Phong: Hai mảnh ghép hoàn thiện cho hệ thống thoát của công trình hiện đại

Van AAV và ống lõi xoắn PVC-U Nhựa Tiền Phong: Hai mảnh ghép hoàn thiện cho hệ thống thoát của công trình hiện đại

Trong bối cảnh kiến trúc và hạ tầng ngày càng phát triển theo hướng hiện đại, các công trình không chỉ đòi hỏi tính đồng bộ trong thiết kế mà còn phải bảo đảm độ bền lâu dài, tối ưu chi phí vận hành và trên hết là đáp ứng những tiêu chuẩn nghiêm ngặt về an toàn.

Cán bộ trẻ ngành Nước: Lực lượng tiên phong trong chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo

Cán bộ trẻ ngành Nước: Lực lượng tiên phong trong chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo

Chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo đang mở ra nhiều cơ hội phát triển mới cho ngành Nước, trong đó đội ngũ cán bộ trẻ được kỳ vọng là lực lượng tiên phong. Từ thực tiễn đó, Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam ngày càng khẳng định vai trò "ươm mầm" các ý tưởng sáng tạo và phát hiện các nhân tố triển vọng.

Kiểm soát ngập úng, phục hồi các dòng sông ở Hà Nội góp phần tăng cường khả năng thích ứng biến đổi khí hậu

Kiểm soát ngập úng, phục hồi các dòng sông ở Hà Nội góp phần tăng cường khả năng thích ứng biến đổi khí hậu

LTS: Trong bối cảnh tốc độ đô thị hóa nhanh, ngập úng đang được xem là một trong những điểm nghẽn lớn đối với phát triển bền vững của Hà Nội. Việc kiểm soát ngập úng và phục hồi các dòng sông ở Hà Nội sẽ góp phần tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH).

Thiết bị tách dầu mỡ - Giải pháp hiệu quả bảo vệ hệ thống thoát nước đô thị

Thiết bị tách dầu mỡ - Giải pháp hiệu quả bảo vệ hệ thống thoát nước đô thị

Xuất phát từ chính yêu cầu thực tiễn, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đã phát triển công nghệ thiết bị tách dầu mỡ kiểm soát ô nhiễm từ đầu nguồn, mở ra hướng tiếp cận hiệu quả, bền vững cho quản lý hệ thống thoát nước đô thị.

Chuyển đổi số: Hành trình “đánh thức” dữ liệu tại Cấp nước nông thôn Nam Định

Chuyển đổi số: Hành trình “đánh thức” dữ liệu tại Cấp nước nông thôn Nam Định

Trong bối cảnh người dân nông thôn vẫn quen với giao dịch thủ công, việc thay đổi thói quen của hàng vạn khách hàng là thách thức không nhỏ. Tuy nhiên, chỉ sau 90 ngày, Công ty Cổ phần Cấp nước nông thôn Nam Định đã hoàn thành hơn 168.000 hợp đồng điện tử, tạo dấu ấn trong hành trình chuyển đổi số.

Công nghệ mới mở thêm lựa chọn cho đầu tư và vận hành ngành Nước

Công nghệ mới mở thêm lựa chọn cho đầu tư và vận hành ngành Nước

Từ bản sao kỹ thuật số, cải tạo bể lắng, vật liệu PVC-O đến thiết bị truyền dữ liệu gắn trên đồng hồ cơ được giới thiệu tại hội thảo đều hướng tới nâng cao hiệu quả vận hành. Tuy nhiên, để các giải pháp đi vào thực tế, cần giải quyết đồng thời bài toán dữ liệu, chi phí đầu tư, tiêu chuẩn kỹ thuật, cơ sở pháp lý.

Công nghệ khử mặn nước và ứng dụng

Công nghệ khử mặn nước và ứng dụng

LTS: Trong bối cảnh nguồn nước ngọt ngày càng khan hiếm do biến đổi khí hậu và gia tăng nhu cầu sử dụng, công nghệ khử mặn đang trở thành giải pháp quan trọng bảo đảm an ninh nguồn nước. Bài viết giới thiệu các công nghệ khử mặn phổ biến, xu hướng phát triển và tiềm năng ứng dụng trong cấp nước sinh hoạt, sản xuất tại Việt Nam.

Từ những sáng kiến nhỏ đến lời giải cho bài toán lớn của ngành Nước

Từ những sáng kiến nhỏ đến lời giải cho bài toán lớn của ngành Nước

Chuyển đổi số, tối ưu vận hành, phát triển xanh và nâng cao chất lượng dịch vụ đang là những bài toán lớn đặt ra cho ngành Nước của Việt Nam. Thông qua Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam năm 2026, nhiều sáng kiến xuất phát từ thực tiễn cho thấy vai trò ngày càng nổi bật của đội ngũ cán bộ trẻ.

Quản lý thoát nước an toàn tại các đô thị Việt Nam thích ứng với biến đổi khí hậu

Quản lý thoát nước an toàn tại các đô thị Việt Nam thích ứng với biến đổi khí hậu

Hiện nay, chúng ta chưa có khái niệm thống nhất về "quản lý thoát nước an toàn", dẫn đến thiếu một khung quản lý tích hợp làm cơ sở cho xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn và tổ chức thực hiện. Vì vậy, nghiên cứu này nhằm hệ thống hóa cơ sở lý luận, đề xuất về quản lý thoát nước an toàn phù hợp với điều kiện Việt Nam

Top