Nickerie.Net, dinsdag 12 juni 2007

Ureum als meststof

George Orie, 21/11/2006

Een vaak gehoorde klacht in de Surinaamse land- en tuinbouw is dat er onvoldoende inputs voorhanden zijn, om optimaal te kunnen produceren. Vooral in de grootlandbouw, de rijstteelt, komt deze roep heel sterk door. Met inputs worden dan voornamelijk minerale meststoffen bedoeld, waaronder ureum, die niet lokaal geproduceerd worden en daarom moeten worden geïmporteerd. Aan dat laatste zitten een heleboel haken en ogen. De vraag rijst dan ook of het niet aan te bevelen is te (doen) onderzoeken of het niet mogelijk is lokaal bijvoorbeeld ureum te produceren, zodat de afhankelijkheid van het buitenland kan worden verminderd.

Voor de groei, hebben planten net als elk ander levend organisme, voedsel nodig. Dit wordt voor een belangrijk deel uit de bodem gehaald en bestaat voornamelijk uit stikstof (N), fosfor ( P) en Kalium (K) met daarnaast spore-elementen, zoals ijzer, koper, molybdeen, zink, zwavel, enzovoort. De rest van de bouwstoffen wordt verkregen via fotosynthese, waarbij koolzuurgas uit de atmosfeer en water uit de bodem onder invloed van licht door het bladgroen in de plant worden omgezet in glucose. Koolzuurgas (C02) is er genoeg in de atmosfeer; water is er meestal ook voldoende aanwezig, dus moet de planter (akkerbouwer, boer of tuinder) zorgen voor voldoende minerale meststoffen. Een deel daarvan is in de grond aanwezig in de vorm van zeer slecht oplosbare verbindingen waaruit deze mineralen slechts zeer langzaam worden vrijgemaakt; een deel wordt met het hemelwater aangevoerd (stikstof, zwavel) terwijl in onze situatie fosfor wordt aangevoerd via het overtollige hemelwater in sloten en loosleidingen. Hierbij gaat het voornamelijk om uitgespoelde meststoffen van de landbouw. Sommige planten zullen hierop best wel kunnen groeien, maar wie hogere opbrengsten wil halen, planten wil telen die een grote mestbehoefte hebben, zoals kool en maïs, zal moeten bemesten. De boer kan daarbij kiezen uit de volgende mogelijkheden: - Dierlijke mest (stalmest, bv.) - Kunstmest (de bekende NPK meststoffen) -Compost.

Kunstmest: ureum

Het meest bekend is de NPK mest, waarbij stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K) in een bepaalde verhouding aanwezig zijn in de vorm van een voor de plant gemakkelijke opneembare verbinding. Hierdoor zullen de planten dus snel groeien. Het nadeel is dat het snel door regen uitspoelt en uiteindelijk in het oppervlaktewater terecht komt. De boer moet ook oppassen voor overbemesting, waardoor vooral bij bladgroenten hoge stikstofconcentraties (nitraat) kunnen voor komen. In het lichaan wordt nitraat omgezet in nitriet dat is schadelijk voor de gezondheid en naar verluidt zelfs kanker kan verwekken. Ureum (NH4-CO-NH2) is vervaardigd uit ammoniak en kooldioxide. Deze witte, vaste stof wordt geleverd als korrels, prillen en microprillen, die allemaal 46 procent stikstof bevatten Ureum is een stikstofhoudende chemische verbinding met molecuulformule CHN2O. Ureum is een afvalproduct bij de vertering van eiwitten, en wordt gebruikt als meststof voor planten. Uit aardgas, lucht en water wordt ureum geproduceerd. In 2004 werd wereldwijd 127 miljoen ton geproduceerd. Eerst wordt waterstof geproduceerd. Vervolgens wordt hiermee met de stikstof uit de lucht ammoniak gemaakt in het Haber-Bosch proces. Dit wordt vervolgens in een volgende productiestap omgezet wordt in ureum. Van de ureum worden korrels gemaakt. Ureum wordt ook gebruikt voor de productie van de kunststof melamine

Bemesting

Ureum is een meststof voor de bemesting van planten. Het kan zowel door de grond gewerkt als (in opgeloste vorm) op het blad gespoten worden. Bij bespuiting op het blad moet bladverbranding (te hoge concentratie zouten, die uitdroging van de plant veroorzaken door het grote verschil in osmotische druk) voorkomen worden. Daarom kan dit maar onder bepaalde omstandigheden van zowel de plant als het weer. Planten kunnen nitraat (NO3-) direct uit het bodemvocht opnemen, terwijl ureum en ammonium (NH4+) in de bodem eerst moeten worden omgezet in nitraat. De omzetsnelheid is afhankelijk van de hoeveelheid bodemvocht en bodemtemperatuur. De omzetting van ureum in ammonium duurt bij een bodemtemperatuur van 10ºC bijvoorbeeld ongeveer twee dagen. Voor de omzetting van ammonium in nitraat is bij die temperatuur twee weken nodig. Verantwoordelijk voor beide processen zijn nitrificerende micro-organismen. Een dergelijke trage vrijstelling van meststof is positief voor de begroeiing, niet alleen omdat bij regenval niet alles onmiddellijk uitspoelt, maar ook omdat trage vrijstelling het risico op verbranding van de planten vermindert.

Ureumsynthese

Ureum is de meest gebruikte kunstmest ter wereld en een belangrijke grondstof voor veel plastics en harsen. In Nederland vindt ongeveer tien procent van de wereldproductie plaats. Ureum wordt gemaakt uit ammoniak en koolstofdioxide. Deze reageren via twee evenwichtsreacties onder hoge druk (100-300 bar) en hoge temperatuur (150-200°C). Bij de tweede evenwichtsreactie wordt ureum gevormd met als bijproduct water. Een onderzoekinstituut en een ingenieursbureau in Nederland hebbenonderzocht of het mogelijk is om bij de ureumsynthese een keramisch membraan te gebruiken voor in-situ waterverwijdering onder zeer extreme condities. Hierdoor verschuift het reactie-evenwicht, waardoor de productie van ureum goedkoper en veel schoner kan plaatsvinden. Het onderzoeksproject duurde van 2000 tot 2001. In dat project werd onderzocht of keramische membranen in staat zijn om water af te scheiden onder de zeer extreme condities van de ureumsynthese. Hierop volgde een procesonderzoek, waarin bepaald wordt hoe groot bovengenoemde voordelen daadwerkelijk zijn.

Wie het interesseert kan nadere informatie over het project inwinnen bij; Continental Engineering B.V., ECN Project Membraanreactor voor ureumproductie KIEM99010 Membraanreactor voor ureumproductie titel: Membraanreactor voor ureumproductie looptijd: 1 maart 2000 tot 1 augustus 2001 penvoerder: ECN plaats: PETTEN contactpersoon: P.P.A.C. Pex

WWW.NICKERIE.NET

E-mail: info@nickerie.net

Copyright © 2007. All rights reserved.

Designed by Galactica's Graphics