پیشرفت های اخیر و روندهای تحقیقاتی در کودهای پایدار زیستی بر پایه لیگنین: فناوری های تولید، سازو کارهای فرآیند و ارزیابی عملکرد

توسعه پایدار پالایشگاه های زیستی از دیدگاه اقتصاد زیستی چرخه ای، نیاز به استفاده کامل از زیست توده های لیگنوسلولزی جهت تولید محصولات با ارزش افزوده بالا دارد. بازار تجاری محصولات لیگنین در سال ۲۰۱۸ به ارزش ۷۵۰ میلیون دلار بود و پیش بینی می شود که تا سال ۲۰۲۵ این مقدار به ۱۴۶۰ میلیون دلار برسد. در فرآیندهای صنعتی، سالانه حدود ۱۵۰-۱۸۰ میلیون تن لیگنین های صنعتی در جهان به عنوان محصول فرعی فرآیندهای لیگنین تجاری یا لیگنین پالایشگاه زیستی تولید می شود. اکثر لیگنین های صنعتی به طور مستقیم برای تولید گرما و حرارت سوزانده می شوند که نه تنها اتلاف مواد آلی است بلکه منجر به آلودگی های زیست محیطی می شود. امروزه، تولید کودهای بر پایه لیگنین به عنوان یک موضوع مهم تحقیقاتی در کشاورزی پایدار و در جهت رفع نگرانی های زیست محیطی کودهای شیمیایی تبدیل شده است. از لیگنین ها به دلیل ویژگی های کند-رهش و ترکیبات شیمیایی و ویژگی های منحصر به فرد، انحلال آهسته، قابلیت جذب بالا، زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری، غیر فرار بودن، پایداری بلندمدت، آبشویی و آلودگی کمتر، بازده کودی بیشتر، قیمت پایین و فعالیت بیولوژیکی بیشتر می توان به عنوان حامل های کند-رهش، مواد پوششی کودها، اصلاح کننده خاک و میکرو کی لیت ها استفاده کرد. لیگنین می تواند انحلال مواد مغذی موجود در کود را به تاخیر بیاندازد و از این طریق عملکرد کند-رهش را بهبود بخشد و همچنین با مهار فعالیت اوره آز خاک، هیدرولیز اوره را به تاخیر بیندازد. همچنین با جلوگیری از فرآیند تبدیل نیتروژن آمونیومی به نیتروژن نیتراتی می تواند باعث افزایش بازده نیتروژن آمونیومی قابل جذب برای گیاه شود. کودهای کند-رهش بر پایه لیگنین از طریق روش های شیمیایی، روش های پوشش دهی و روش های کی لیت تولید می شوند. این مقاله، روش های استخراج لیگنین، دیدگاه های فرآیندی، مشخصه یابی و کاربردهای کودهای مبتنی بر لیگنین را به طور دقیق بررسی و پیشرفت های تحقیقاتی اخیر در زمینه کودهای بر پایه لیگنین را گزارش می کند.

کلیدواژه ها:

زیست توده لیگنوسلولزی ، لیگنین های پالایشگاه زیستی ، لیگنین های صنعتی ، آموکسیداسیون ، کود کند-رهش نیتروژن