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Jun 25, 2023

Utilizzando la bioelettroidrogenesi a sinistra

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 17779 (2022) Cita questo articolo 1681 Accessi a 3 dettagli di metriche altmetriche In questa ricerca attuale, i residui rimasti raccolti dall'oscurità

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 17779 (2022) Citare questo articolo

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In questa ricerca attuale, i residui residui raccolti dal sistema integrato di celle di elettrolisi microbica-fermentazione al buio (DF-MEC) biocatalizzati esclusivamente da fanghi attivi durante la bioconversione dei rifiuti di paglia agricola in energia di idrogeno, sono stati studiati per verificarne la fattibilità. utilizzato come potenziale biofertilizzante alternativo a quelli inorganici comunemente costosi. I risultati hanno rivelato che i residui rimasti dell'elettroidrogenesi hanno arricchito varie comunità microbiche che promuovono la crescita delle piante, tra cui Enterobacter (8,57%), Paenibacillus (1,18%), Mycobacterium (0,77%), Pseudomonas (0,65%), Bradyrhizobium (0,12%), Azospirillum (0,11%) e Mesorhizobium (0,1%) che sono generalmente noti per la loro capacità di produrre diversi fitormoni essenziali come l'acido indolo-3-acetico/acido indolo acetico (IAA) e le gibberelline per la crescita delle piante. Inoltre, contengono anche comunità microbiche sia solubilizzanti che fosfatiche che fissano l'azoto che forniscono notevolmente una quantità adeguata di fosforo e azoto assimilabili necessari per una migliore crescita delle piante o delle colture. Inoltre, i macro e i micronutrienti (compresi N, P, K, ecc.) sono stati tutti analizzati dai residui e sono state rilevate concentrazioni apprezzate adeguate richieste per la promozione della crescita delle piante. L'applicazione diretta dell'effluente MEC come fertilizzante in questo studio ha promosso in modo evidente la crescita delle piante (Solanum lycopersicum L. (pomodoro), Capsicum annuum L. (peperoncino) e Solanum melongena L. (melanzana)) e ha accelerato la fioritura e la fruttificazione. processi generatori. Sulla base di questi risultati, i residui di elettroidrogenesi potrebbero senza dubbio essere considerati un potenziale biofertilizzante. Pertanto, questa tecnologia fornisce un nuovo approccio al controllo dei residui agricoli e contemporaneamente fornisce un biofertilizzante sostenibile, economico ed ecologico che potrebbe sostituire i costosi fertilizzanti chimici.

L’eccessiva produzione di rifiuti biodegradabili provenienti dai settori agricoli può inevitabilmente danneggiare il nostro ambiente di vita se non adeguatamente controllata. La fermentazione anaerobica dei rifiuti per la produzione di biogas e/o altre molecole bioattive è di grande interesse sia per la gestione dei rifiuti agricoli che per il recupero energetico1. La fermentazione anaerobica presenta una serie di vantaggi, tra cui la produzione di energia rinnovabile, la riduzione delle emissioni di gas serra e l'attenuazione della gravità dei problemi dannosi legati ai rifiuti agricoli2,3. Sebbene il processo di fermentazione sia considerato una strategia promettente per controllare i rifiuti agricoli, esso genera, insieme al biogas, residui di fermentazione (comunemente noti come digestato) che potrebbero intensificare il problema dell'inquinamento ambientale se non adeguatamente affrontati. Pertanto, si dovrebbe prendere in considerazione la sua gestione adeguata per garantire l’implementazione della tecnologia di fermentazione anaerobica su larga scala.

Prima della gestione dei rifiuti, la Direttiva et al. ha dimostrato che gli effluenti della fermentazione possono essere utilizzati come promotore della qualità del suolo, il che potrebbe portare a miglioramenti agricoli o ecologici, ed è stato adottato come approccio appropriato. Tuttavia, per garantire il riciclaggio sostenibile dei residui di fermentazione attraverso l'agricoltura, le loro caratteristiche di composizione, stabilità e igiene dovrebbero essere caratterizzate prima dell'uso4. In generale, il digestato arricchisce vari nutrienti e può essere preferito rispetto ai fertilizzanti inorganici commerciali per promuovere la resa delle colture, la produttività e la qualità del suolo5,6. Inoltre, è stato segnalato che il digestato contiene un contenuto di nutrienti più elevato rispetto al substrato di produzione. Anche se durante il processo di fermentazione viene emessa un'enorme quantità di azoto sotto forma di ammonio (NH4) e il carbonio viene rimosso sotto forma di metano e CO2, rimane comunque una quantità ragionevole di N, fosforo (P) e potassio (K) nei residui di fermentazione7. Pertanto, gli effluenti della fermentazione potrebbero avere effetti benefici sulla qualità del suolo e/o sulla salute delle piante.