Ir-riċerkaturi tal-Università ta 'Stanford bnew sistema fotovoltajka - sistema ta' tqaxxir elettrokimiku termali li estratt nutrijenti tal-fertilizzanti mill-awrina umana. Huma jgħidu li s-sistema tista 'tipprovdi spiża - alternattiva effettiva f'reġjuni b'aċċess limitat għal fertilizzanti konvenzjonali.
22 ta ’Awwissu, 2025 Patrick Jowett
Immaġni: Eryxson Fonseca, Unsplash
Minn PV Magazine Global
Tim ta 'riċerka mill-Università ta' Stanford żviluppa prototip li juża l-enerġija solari biex jiġi estratt nutrijenti mill-awrina umana biex joħloq fertilizzant sostenibbli.
Huma ppreżentaw is-sistema f '"Prototipar u Immudellar ta' Sistema ta 'Tqabbil Elettrokimiku Fotovoltajku-Termiku għal Irkupru ta' Nitroġenu ta 'l-Urina Distribwita," Disponibbli fil-Ġurnal ta' RiċerkaIlma tan-natura.
Il-prototip juża l-enerġija solari permezz ta 'sistema fotovoltajka - Termika elettrokimika biex taqbad in-nitroġenu, komponent ewlieni ta' fertilizzanti kummerċjali, mill-iskart tal-ilma uman. In-nitroġenu fl-awrina umana globalment huwa ekwivalenti għal madwar 14% tad-domanda tal-fertilizzanti annwali.
Ir-riċerkaturi qalu fi stqarrija li s-sistema tifred l-ammonja, kompost kimiku magħmul minn nitroġenu u idroġenu, mill-awrina. Dan isir permezz ta ’serje ta’ kmamar separati mill-membrani li jużaw l-elettriku solari biex isuqu joni madwar u jaqbdu l-ammonja bħala sulfat tal-ammonju, fertilizzant komuni.
Ir-riċerkaturi ġabru sħana mormija minn wara tal-pannelli solari permezz ta 'pjanċa kiesħa tat-tubu tar-ram imwaħħal biex issaħħan il-likwidu użat fil-proċess elettrokimiku. Huma sabu li dan għen biex iħaffef it-tisħin u ħeġġeġ il-produzzjoni tal-gass tal-ammonja, l-aħħar pass fil-proċess ta 'separazzjoni.
L-użu tas-sħana tal-iskart mill-pannelli solari nstab li jżid il-ġenerazzjoni tal-enerġija tagħhom bi kważi 60% filwaqt li jtejjeb l-effiċjenza tal-irkupru tal-ammonja b'aktar minn 20%, meta mqabbel ma 'prototipi preċedenti.
Orisa Coombs, l-awtur ewlieni tal-istudju, spjegat li minkejja kull persuna li tipproduċi biżżejjed nitroġenu fl-awrina tagħhom biex fertilize ġnien, ħafna mid-dinja tiddependi fuq fertilizzanti għoljin u importati. "M'għandekx bżonn impjant kimiku ġgant jew saħansitra sokit tal-ħajt," żied Coombs. "Bi biżżejjed xemx, tista 'tipproduċi fertilizzant dritt fejn hemm bżonn, u potenzjalment anke taħżen jew tbiegħ elettriku żejjed."
Ir-riċerka għandha wkoll mudell iddisinjat biex jifhem kif il-bidliet fid-dawl tax-xemx, it-temperatura u l-konfigurazzjoni elettrika għandhom impatt fuq il-prestazzjoni tas-sistema.
Huwa sab li f'reġjuni bħall-Uganda s-sistema tal-prototip tista 'tiġġenera sa $ 4.13 / kg ta' nitroġenu rkuprat, aktar mid-doppju tal-qligħ potenzjali fl-Istati Uniti. Dan għen lir-riċerkaturi biex jikkonkludu li s-sistema tagħhom hija alternattiva effettiva vijabbli,- effettiva għall-fertilizzanti tradizzjonali, partikolarment f'żoni fejn l-aċċess għall-inputs agrikoli huwa limitat u fejn il-fertilizzant jibqa 'għali.
L-Università ta ’Stanford qalet li t-tneħħija tan-nitroġenu mill-awrina tagħmel il-likwidu li jifdal aktar sigur biex jitlaq jew jerġa’ jintuża għall-irrigazzjoni, li hija żżid tista ’tkun“ game changer f’ħafna pajjiżi fejn persentaġġ żgħir biss tal-popolazzjoni huwa konness ma ’sistemi ta’ drenaġġ ċentralizzati ”.
"Ħafna drabi naħsbu fl-ilma, l-ikel, u l-enerġija bħala sistemi kompletament separati, iżda dan huwa wieħed minn dawk il-każijiet rari fejn l-innovazzjoni tal-inġinerija tista 'tgħin issolvi problemi multipli f'daqqa," qal Coombs. "Huwa nadif, huwa skalabbli, u huwa litteralment imħaddem mix-xemx."
