Nội dung bài viết
GILROY – Bên cạnh những hàng ớt chuông, ngô ngọt và rau xanh dường như vô tận tại B&T Farms là những thùng phân bón chứa hàng nghìn gallon, chi phí đã tăng 125% kể từ năm 2020 trong bối cảnh những cú sốc về nguồn cung và chiến tranh trên khắp thế giới.
Khi những chi phí này giảm xuống người tiêu dùng tại các cửa hàng tạp hóa, một cải tiến từ Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore nhằm tìm cách cắt giảm sự phụ thuộc của nông dân California vào chuỗi cung ứng toàn cầu bằng một loại thuật giả kim nông nghiệp mới biến nước thải thành phân bón nitơ — đôi khi được gọi là “vàng đen” trong ngành nông nghiệp.
Nhà khoa học Jeremy Feaster của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore cho biết: “Cho dù đó là năm 2022 khi Nga xâm lược Ukraine hay năm nay với cuộc chiến ở Iran, khi hàng nhập khẩu bị gián đoạn, chi phí phân bón sẽ tăng vọt”.
“Điều đó thực sự có thể phá vỡ nền kinh tế của một trang trại.” Mặc dù Hoa Kỳ là nước sản xuất phân bón nitơ lớn nhờ ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên lớn, nhưng chi phí của nó vẫn phụ thuộc vào sự biến động của thị trường toàn cầu.
UC Da cho biết những cú sốc địa chính trị như đại dịch Covid-19 hay chiến tranh ở nước ngoài có thể bóp nghẹt chuỗi cung ứng, tạo ra nhiều nhu cầu hơn trong bối cảnh nguồn cung hạn chế và khiến giá cả tăng vọt. nhà kinh tế nông nghiệp Dan Sumner.
Sumner cho biết thêm, điều đó đặc biệt quan trọng đối với nông dân vì phân đạm đóng vai trò là chất dinh dưỡng quan trọng cho cây trồng, giúp thúc đẩy tăng trưởng và nâng cao năng suất trong quá trình thu hoạch.
Nếu không có nó, rất ít loại cây trồng ở California có thể tạo ra sản lượng mà nông dân cần để tồn tại. Tại B&T Farms, người đồng sở hữu Paul Mirassou giám sát 4.000 mẫu cây trồng, từ ngô ngọt và bông cải xanh đến ớt poblano và bắp cải Napa.
Ông ước tính rằng hoạt động của ông chi khoảng 1 triệu USD mỗi năm cho phân bón. Mirassou nói: “Nếu chúng tôi không có (nitơ), chúng tôi sẽ chỉ có sản lượng bằng 1/10”.
“Chúng tôi sẽ không thể trồng trọt được.” Cũng quan trọng như nitơ đối với sự phát triển của cây trồng, chỉ một nửa lượng nitơ từ phân bón được sử dụng thực sự được sử dụng. Nitơ không được thực vật hấp thụ sẽ trở thành nước thải, nơi con người tiêu thụ không an toàn.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có một quy trình có thể thu hồi nitơ và làm sạch nước thải? Đó là câu hỏi mà Feaster đã tự hỏi mình tại Site 300, địa điểm thử bom trước đây trong Chiến tranh Lạnh tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore.
Phòng Phục hồi Môi trường của phòng thí nghiệm đã làm việc để khắc phục hiện trường và làm sạch khu vực nước ngầm đã bị nhiễm nitrat, một hợp chất nitơ được tìm thấy trong bom. Feaster cho biết: "Có thể loại bỏ nitrat khỏi nước là một thách thức lớn đối với họ.
Các công nghệ mà họ hiện có không thực sự hoạt động hiệu quả".
“Nó làm nảy sinh suy nghĩ của chúng tôi, chẳng hạn như, ‘Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể cô đặc lượng nitrat đó và sau đó có thể thực sự thu hồi được nó?’” Một mẫu nước ngầm bị nhiễm nitrat từ Điểm 300 đã được gửi đến Feaster để kiểm tra lý thuyết.
Ông cho biết, Feaster đã áp dụng một lò phản ứng điện hóa vào mẫu nước bị ô nhiễm và bật điện áp, tạo ra một phản ứng hóa học có mục tiêu tách nitrat ra khỏi nước, phản ánh khái niệm cơ bản về tách các phân tử nước thành khí hydro và oxy.
Feaster cho biết, sau một giờ vận hành lò phản ứng, 20% nitrat đã được loại bỏ khỏi mẫu nước bị ô nhiễm dưới dạng amoniac, mặc dù ông nói thêm rằng sau đó lợi nhuận giảm dần.
Feaster cho biết ông hiện đang tìm kiếm nguồn tài trợ bổ sung để nghiên cứu ứng dụng liên tục của lò phản ứng điện hóa trong thời gian dài hơn, cũng như mở rộng quy trình để có thể áp dụng tại một trang trại thương mại trong vài năm tới.
Nhưng Ag trong Sumner cho biết ngành công nghiệp cần có thời gian để áp dụng các công nghệ mới.
“Cuộc cách mạng xanh” vào giữa thế kỷ 20 – mở ra việc áp dụng phân bón tổng hợp, thuốc trừ sâu và các loại cây trồng có năng suất cao, kháng bệnh như lúa gạo và lúa mì lùn – phải mất nhiều thập kỷ để những tiến bộ khoa học lan rộng trên toàn cầu.
Người đoạt giải Nobel Hòa bình Norman Borlaug, “Cha đẻ của Cách mạng Xanh”, ước tính những tiến bộ trong nông nghiệp vào giữa thế kỷ 20 đã cứu sống 1 tỷ người khỏi nạn đói.
Sumner nói: “Nó tăng gấp đôi, gấp ba (sản lượng) và góp phần thay đổi hoàn toàn hướng đi của thế giới về sản xuất lương thực với những bước nhảy vọt trong những năm 1960 và 70”.
“Và điều đó xảy ra trong chớp mắt đối với khoa học, có nghĩa là hai hoặc ba thập kỷ.” Sumner nói thêm: “Điều (Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore) đang nói đến là thứ có thể khả thi về mặt thương mại vào năm 2037 chứ không phải năm 2027.
Tuy nhiên, Feaster hy vọng sẽ có một lò phản ứng điện hóa có thể mở rộng cho các trang trại thương mại trong vòng một thập kỷ tới, ông nói. Có một con đường rõ ràng để sự đổi mới ngay lập tức trở nên cạnh tranh về mặt chi phí với việc sản xuất phân bón nitơ hiện nay.
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.