Les granulés d'engrais à libération lente avec du zinc chargé sur des feuilles d'oxyde de graphène. Crédit :Université d'Adélaïde
Des engrais ayant des impacts environnementaux moindres et des coûts réduits pour les agriculteurs sont développés par des chercheurs de l'Université d'Adélaïde dans le cadre de la première utilisation mondiale du nouveau matériau avancé, le graphène, comme vecteur d'engrais.
En partenariat avec l'industrie, les chercheurs ont démontré que des engrais efficaces à libération lente peuvent être produits en chargeant des oligo-éléments essentiels sur des feuilles d'oxyde de graphène.
L'utilisation du graphène comme support signifie que les engrais peuvent être appliqués de manière plus ciblée, avec une efficacité globale accrue des engrais et une grande absorption des nutriments par les plantes. Les supports à base de graphène ont jusqu'à présent été démontrés avec les micronutriments zinc et cuivre. Les travaux se poursuivent avec les macronutriments tels que l'azote et le phosphate.
"Les engrais qui montrent plus lentement, une libération plus contrôlée et une plus grande efficacité auront un impact réduit sur l'environnement et des coûts inférieurs pour les agriculteurs par rapport aux engrais conventionnels, apportant un bénéfice potentiel significatif à la fois pour l'agriculture et l'environnement, " dit le professeur Mike McLaughlin, Directeur du Fertilizer Technology Research Center de l'Université d'Adélaïde sur le campus de Waite.
"Nos recherches ont révélé que le chargement de micronutriments de cuivre et de zinc sur des feuilles d'oxyde de graphène était un moyen efficace de fournir des micronutriments aux plantes. Cela a également augmenté la résistance des granulés d'engrais pour une meilleure capacité de transport et d'épandage."
Image graphique de (a) zinc et (b) cuivre sur des feuilles d'oxyde de graphène. Crédit :Université d'Adélaïde
Professeur Dusan Losic, leader de la nanotechnologie à l'École de génie chimique de l'Université et directeur du centre de recherche du Conseil de recherche australien (ARC) de l'Université pour la transformation de l'industrie grâce au graphène, dit :« Le graphène est un nouveau matériau nouveau découvert seulement en 2004 et possède des propriétés incroyables, dont une très grande surface, force et adaptabilité pour se lier à différents nutriments. Nous avons commencé des recherches passionnantes sur un large éventail d'applications du graphène il y a quatre ans - c'est la première fois que le graphène est développé comme support pour les nutriments d'engrais. »
La recherche, réalisé par Ph.D. étudiant Shervin Kabiri, a été publié dans la revue Matériaux appliqués et interfaces . Il s'agit d'une collaboration entre le Fertilizer Technology Research Center de l'Université d'Adélaïde et le Australian Research Council Research Hub for Graphene Enabled Industry Transformation de l'Université d'Adélaïde.
Le Fertilizer Technology Research Center a été créé en 2007 en partenariat avec The Mosaic Company, le plus grand producteur combiné de phosphate et de potasse au monde, développer et évaluer des produits fertilisants plus efficaces. Un nouveau quinquennat, Un accord de partenariat de 8,5 millions de dollars a été conclu avec The Mosaic Company en 2015. Mosaic a une option de licence pour la nouvelle technologie et examine plus en détail l'utilisation de matériaux à base de graphène dans les engrais.
"Ce partenariat d'une décennie témoigne de la force de l'Université dans ce domaine de recherche et de notre succès en partenariat avec l'industrie pour la traduction de la recherche qui profite à la communauté au sens large, " dit le professeur Mike Brooks, Vice-chancelier adjoint à la recherche. « La combinaison de la recherche sur les plantes avec notre nouveau centre de recherche sur le graphène est un excellent exemple de la façon dont l'Université rassemble des équipes interdisciplinaires pour fournir des solutions d'innovation à l'industrie. »
Le professeur McLaughlin déclare :« Il est encore tôt mais il ne fait aucun doute que les engrais avec des taux de libération plus adaptés à la demande des cultures, et des engrais avec une plus grande résistance physique et robustesse, améliorera à la fois l'efficacité de l'épandage d'engrais par le producteur et l'efficacité de l'absorption des nutriments.
« La commercialisation réussie dépendra du coût du graphène/de l'oxyde de graphène et de la capacité d'étendre ce processus, et l'intégrer dans le processus de production d'engrais commerciaux."
