Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben een kleine plasma-reactor gebouwd die vloeibare kunstmest op basis van stikstof maakt met behulp van uitsluitend zon, water en lucht. Het is de bedoeling dat vooral boeren in ontwikkelingslanden kunnen profiteren van het systeem. Het apparaat komt over drie tot vijf jaar op de markt. IO berichtte al eerder over andere -grotere- plasmareactoren waarmee kunstmest gemaakt kan worden, zoals die van Vital Fluid.
De kleine plasmareactor is ontwikkel in het kader van het Afrika-project van Leap-Agri. Dat is een door de EU gesubsideerd onderzoeksprogramma dat landbouwers in de derde wereld wil helpen.
Flexibel
“Ons systeem is kleinschalig, eenvoudig en zeer snel, zegt TU/e-professor Fausto Gallucci. “Zodra je het aanzet, is het echt een kwestie van seconden voordat het kunstmest begint te produceren. Dat maakt het ook heel flexibel. Je laat het alleen draaien als de zon schijnt en je kunstmest nodig hebt”.
Om stikstofhoudende meststoffen te maken in een plasmareactor wordt een proces gebruikt dat bekend staat als stikstof-fixatie. Om het fixatieproces op gang te brengen, moeten de stikstofmoleculen eerst worden ‘geactiveerd’ door middel van een elektrische lading. Dit zorgt ervoor dat de bindingen die de stikstofatomen bij elkaar houden, worden verbroken, waardoor een plasma ontstaat. In het geval van de Leap Agri-reactor wordt de elektriciteit voor de plasmavorming geleverd door zonne-energie. Dat is een goedkope en duurzame bron die op grote schaal beschikbaar is in ontwikkelingslanden.
Op dit moment zijn de kosten van de minireactor nog vrij hoog (zo’n 70.000 euro), maar Gallucci verwacht dat de prijs aanzienlijk zal dalen zodra hij op grotere schaal wordt geproduceerd. “Op een dag zullen boeren in Afrika hun eigen kunstmestunit kunnen kopen, individueel of collectief als dorp. Het collectief kan de reactor dan verhuren aan zijn leden, of de kunstmest verkopen aan andere dorpen”.
Andere toepassingen
Gallucci is samen met een aantal partners de TU/e-spin-off 4th State Technologies begonnen om de minireactor op de markt te brengen. Hij verwacht dat het apparaat binnen de komende drie tot vijf jaar beschikbaar zal zijn, nadat het noodzakelijke certificeringsproces is afgerond. De spin-off gaat ook andere veelbelovende toepassingen van plasmatechnologie onderzoeken, zoals het afvangen en hergebruiken van CO2 voor de chemische industrie.
Het Afrika-project is een samenwerking van de TU/e, de National Agricultural Research Organisation (Oeganda), het Soil Research Institute (Ghana), de Nelson Mandela University (Zuid-Afrika), Fraunhofer Research Association (Portugal) en Evonik (Duitsland). Het werd gefinancierd door de EU als onderdeel van het Leap-Agri-programma.
Foto: De in Oeganda geteste plasmareactor voor de productie van NOx.
Ook interessant:
Boeren maken met plasmatechnologie straks hun eigen kunstmest
De reactor van Vitalfluid voedt kasgewassen als de bliksem
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
