Направление конференции: Промышленная экология
Степень разработки: Идея (концепция)
АПК – основа экономики Тамбовской области (1/5 ВРП, 1/4 занятых). Фосфорные удобрения критически важны для урожайности, но в 2026 году прогнозируется рост цен на них более чем на 30% из-за отмены пошлин и выравнивания цен. При этом в регионе значительная часть фосфора теряется со сточными водами, а аграрии зависят от дорогих удобрений. Актуальна задача создания локальных источников фосфора из вторичного сырья.
Значительная часть фосфора поступает в реки (Цна, Ворона) с недостаточно очищенными стоками, вызывая эвтрофикацию, «цветение» воды и гибель рыбы. Перспективно биологическое извлечение фосфора фототрофными микроорганизмами, что даёт и очистку воды, и ценную биомассу.
Тамбовская область – крупный производитель подсолнечного масла. При переработке образуется лузга – отход, который часто вывозится на свалки, создавая экологические и пожарные риски. Лузга имеет агрохимический потенциал, но биоуголь из неё беден фосфором (3,33% P₂O₅). Добавление фосфор-обогащённой биомассы микроводорослей перед пиролизом позволяет получить композитный биоуголь с высоким содержанием P₂O₅.
Научная новизна: впервые для условий Центрального Черноземья оценивается способность Chlorella sorokiniana накапливать фосфор, а также влияние добавления такой биомассы при пиролизе лузги на содержание P₂O₅ в биоугле. Вместо генной модификации (ограничена для полей) применяется метод адаптивной лабораторной эволюции (ALE). Будут разработаны практические рекомендации, планируется патент. Проект соответствует федеральному проекту «Технологическое обеспечение биоэкономики».
Проект решает три прикладные проблемы:
Дефицит фосфорных удобрений – рост цен >30% в 2026 г. Проект предлагает производство фосфор-обогащённого биоугля из отходов как альтернативу минеральным удобрениям.
Фосфорное загрязнение водоёмов – очистные малых городов не удаляют фосфаты эффективно. Микроводоросли аккумулируют фосфор с эффективностью 80–95%.
Накопление лузги подсолнечника – ежегодно >6 млн тонн по РФ, пожароопасный отход. Совместный пиролиз лузги с обогащённой биомассой увеличивает содержание P₂O₅ в биоугле в 2–3,5 раза.
Итог: единое технологическое решение, замыкающее цикл фосфора: очистка сточных вод → накопление фосфора в биомассе → совместный пиролиз с лузгой → биоуголь-удобрение для сельхозпроизводителей Тамбовской области.