Žmogaus šlapime gausu pasėliams auginti naudingų junginių – pavyzdžiui, azoto, tačiau cheminiai šių junginių išgavimo procesai yra ne tokie veiksmingi kaip pramoniniai trąšų gamybos būdai – pavyzdžiui, Haberio ir Boscho procesas, kai ore esantis azotas, pridėjus vandenilio, paverčiamas amoniaku. Tačiau tokie metodai dažnai reikalauja daug energijos ir sukelia klimato taršą.
Dabar Xinjian Shi iš Henano universiteto (Kinija) ir jo kolegos nustatė, kad į šlapimą pridėjus deguonies iš oro ir grafito katalizatoriaus gaunama daug azoto turinti cheminė medžiaga, vadinama perkarbamidu. Šiam procesui reikia tik kelių etapų ir nesusidaro jokių atliekų.
„Prieš taikant mūsų metodą, tradicinis [azotu turtingo junginio] karbamido atskyrimo iš šlapimo metodas buvo koncentruoti šlapimą, siekiant nusodinti karbamidą ir neorganines druskas, o tada gryninti karbamidą, išnaudojant tirpumo skirtumus, – sako X. Shi. – Šis procesas yra sudėtingas, o gaunamas grynumas yra mažas.“
X. Shi ir jo komanda ant elektrodo uždėjo plonus grafito lakštus, kurie buvo modifikuoti taip, kad jų atomai būtų sujungti defektyviai. Tada jis buvo įdėtas į koncentruotą karbamido turtingą tirpalą.
Per tirpalą paleidus elektrą, susidarė kieti perkarbamido kristalai – iš ore esančio deguonies, vandenyje esančio vandenilio ir šlapime esančio karbamido. Šiuos kristalus buvo galima lengvai atskirti nuo skysto tirpalo.
Po to komanda išbandė, kaip perkarbamidas veikia kaip trąša – ir nustatė, kad jis padėjo kviečių, žemės riešutų ir salotoms užaugti aukštesniems nei auginant juos tik su vandeniu ar įprastomis karbamido trąšomis. X. Shi teigia, kad taip gali būti todėl, kad perkarbamidas gali nuolat išskirti deguonį ir padeda kontroliuoti azoto kiekį dirvožemyje.
Jamesas McGregoras iš Šefildo universiteto (Jungtinė Karalystė) sako, kad šį metodą būtų galima naudoti ir kituose cheminiuose procesuose, tačiau gali būti sunku jį pritaikyti miesto nuotekų valymui.
„Būčiau nustebęs, jei po 10 metų sėdėtume čia ir tai būtų pagrindinis pramoninis procesas – tačiau jis gali būti taikomas decentralizuotai, vietinei, nedidelio masto gamybai, ypač žemės ūkyje“, – sako jis.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Catalysis“.
Parengta pagal „New Scientist“.
