Bioodpady mleczarskie stają się nawozem dzięki polskim naukowcom

Odpady mleczarskie zawierają azot i inne ważne dla rozwoju roślin składniki. Na Politechnice Wrocławskiej (PWr) opracowano metodę, aby te związki odzyskać i przetwarzać na bionawozy. Okazuje się, iż to może pomóc roślinom w zwiększeniu odporności na stres związany ze zmianami klimatu.

Nawozy z biomasa zagospodarowują odpady zamiast je marnować. Ich stosowanie w długiej perspektywie poprawia zdrowie gleby i wspiera naturalne procesy humifikacji.

Takiej koncepcji dotąd nie było

Naukowcy z Wydziału Chemii PWr nawiązali współpracę z firma mleczarską, która produkuje m.in. mleko odtłuszczone oraz mleko w proszku. Ubocznym produktem tych procesów jest tzw. zrzut, czyli bardzo gęsta mieszanina zawierająca m.in. wysoką zawartość białek.

– Bywa on wykorzystywany do produkcji pasz dla zwierząt, ale alternatywnie może stanowić źródło azotu, fosforu i innych pierwiastków, które są niezwykle cenne w uprawie roślin. Dlatego postanowiliśmy zagospodarować ten odpad w inny sposób, tworząc innowacyjny nawóz organiczno-mineralny oraz biostymulator. Warto podkreślić, iż nikt wcześniej nie próbował wykorzystać go w ten sposób – mówi Rafał Taf ze Szkoły Doktorskiej PWr, który na prowadzonych badaniach opiera swoją pracę doktorską, realizowaną pod opieką prof. Katarzyny Chojnackiej z Katedry Zaawansowanych Technologii Materiałowych na Wydziale Chemicznym.

Czytaj też: Odpady zielone ogrzewają miasta!

Jak wyjaśnia badacz – najtrudniejszy jest pierwszy etap tworzenia formuły bionawozu, czyli adekwatna charakterystyka składu dostarczanych odpadów. najważniejsze jest dokładne określenie zawartości pierwiastków oraz identyfikacja ewentualnych metali ciężkich, które w odpadach mleczarskich praktycznie nie występują.

Celem jest stworzenie takiej formuły, która będzie łatwo przyswajalna dla roślin i wolna od niepożądanych składników, czyli np. tłuszczów zawartych w odpadach mleczarskich.

– Klasyczna produkcja nawozów opiera się głównie na zastosowaniu procesów typowo chemicznych. My również z nich korzystamy, ale dodatkowo wykorzystujemy procesy enzymatyczne, aby wydobyć z odpadów mlecznych jak najwięcej wolnych aminokwasów i krótkich peptydów. To właśnie one w znaczący sposób wpływają na wzrost roślin – wyjaśnia doktorant.

Dużą zaletą tej nowej technologii nawożenia mają być znaczące ilość aminokwasów w składzie nawozów. Najnowsze badania potwierdzają, iż zewnętrzne dostarczanie wolnych aminokwasów pomaga roślinom radzić sobie ze stresem klimatycznym. Mają więc szczególne znaczenie w sytuacjach ekstremalnych zjawisk takich jak susza, fale upałów czy zwiększone zasolenie gleby.

Bionawozy jako metoda na zero waste

Bionawóz opracowany w PWr może zostać zaaplikowany w uprawie zbóż, takich jak pszenica, kukurydza czy jęczmień.

– Opracowana przez nas metoda pozwala na stuprocentowe wykorzystanie powstających odpadów – nic się więc nie marnuje, a gotowy nawóz ma postać granulatu lub ciekłego biostymulatora – zaznacza Rafał Taf. – Cały proces jest jednak dość złożony i wymaga zastosowania odpowiedniego lepiszcza (np. bentonitu, lignitu lub leonardytu), umożliwiającego formowanie granulatu. Odpady charakteryzują się także zmiennym składem, dlatego czasem konieczna jest suplementacja nawozu składnikami mineralnymi w celu zwiększenia jego efektywności – dodaje.

Czytaj też: Czy opłaca się wykorzystać pączki jako substrat do biogazowni?

Przeprowadzono już pierwsze testy produktu w warunkach laboratoryjnych. W początkowej fazie przeprowadzono testy kiełkowania, w trakcie których określano m.in. optymalne dawki nawozu dla poszczególnych gatunków roślin, po długookresowe testy wazonowe, polegające na uprawie roślin w pojemnikach w kontrolowanych warunkach. niedługo rozpocznie się badanie polowe na pszenicy.

– Nasze rozwiązanie ma ogromny potencjał wdrożeniowy zarówno dla branży mleczarskiej, która dzięki temu nie musi ponosić potencjalnych kosztów utylizacji odpadów, jak i dla rolników, ponieważ docelowo produkcja bionawozu może być tańsza niż nawozów chemicznych – podkreśla Rafał Taf.

Badanie jest częścią europejskiego projektu HORIZON Landfeed. Prace są prowadzone przez naukowców z Hiszpanii, Włoch, Francji, Grecji i Polski. Ich głównym celem jest analiza potencjału zagospodarowania różnego rodzaju odpadów żywnościowych. Na PWr prowadzone są wyłącznie badania dotyczący odpadów mleczarskich, a projektem kieruje prof. Katarzyna Chojnacka. Projekt potrwa do 2028 r., a jego całkowita wartość to 8 mln euro.

Źródło i zdjęcie: Politechnika Wrocławska