Technologia USP: inteligentne łączenie azotu i fosforu w jednym granulacie

• Strona główna
• Artykuły
• Technologia USP: inteligentne łączenie azotu i fosforu w jednym granulacie

2025-12-22  / Autor: Krzysztof Borowik, Sebastian Schab, Anna Tyńska, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych   /   Artykuł sponsorowany

Za wyjątkowością tego rozwiązania stoi ścisła współpraca przemysłu i nauki. Grupa Azoty Zakłady Azotowe Puławy S.A. oraz Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych (Łukasiewicz – INS) opracowali i opatentowali metodę (EP2774907, PL 235904), która umożliwia efektywne i ekonomiczne wytwarzanie stabilnych nawozów typu USP. Technologia osiągnęła poziom gotowości TRL 6 w warunkach półtechnicznych zbliżonych do rzeczywistych, potwierdzając możliwość jej skalowania i komercyjnego zastosowania.

Z jakimi wyzwaniami wiąże się produkcja nawozów typu USP?

Tradycyjne metody syntezy nawozów bogatych w mocznik od lat sprawiają trudności technologom. Wysoka zawartość tego składnika, choć pożądana agronomicznie, prowadzi do silnego upłynniania mieszanin granulacyjnych na etapie produkcji, a w konsekwencji do:

• zlepiania się granul i oblepiania powierzchni aparatów,
• pogorszenia parametrów jakościowych,
• konieczności stosowania rozbudowanych etapów suszenia, przesiewania i stabilizacji produktu.

Przełomowa koncepcja – stabilny addukt mocznika z siarczanem wapnia

Opracowana w Puławach metoda bazuje na kontrolowanym rozkładzie fosforytu przy użyciu roztworu reakcyjnego zawierającego mocznik i kwas siarkowy. Klucz innowacji tkwi w tym, że niezbędne reakcje chemiczne prowadzone są w fazie ciekłej i zachodzą w pierwszym etapie procesu, a mocznik w produkcie końcowym nie występuje w formie wolnej, lecz w postaci stabilnego adduktu z siarczanem wapnia.

To chemiczne związanie mocznika eliminuje problemy wytwórcze, dzięki czemu cały proces można prowadzić w warunkach typowej instalacji wykorzystującej granulację metodą zawiesinową – bez dodatkowych modułów technologicznych, bez rozbudowy suszarni i bez etapu stabilizacji jak to ma miejsce w przypadku superfosfatów wytwarzanych metodą komorową.

W rezultacie uzyskuje się produkt o wysokiej jakości fizycznej i chemicznej, a sam proces jego wytwarzania jest stabilny i energooszczędny.

Efekt „smart granule” – właściwości produktu USP

Testy polowe potwierdziły, że granulowany nawóz typu USP uzyskany w oparciu o nową metodę preparatyki charakteryzuje się optymalnym profilem składników pokarmowych, wysoką wytrzymałością mechaniczną i dobrym jednorodnym uziarnieniem.

Najważniejsze parametry:

• 20% wag. azotu całkowitego (w tym 18,5% wag. amidowego),
• 10% wag. P₂O₅ rozpuszczalnego w kwasach mineralnych,
• >8% wag. P₂O₅ rozpuszczalnego w cytrynianie amonu i wodzie,
• 12% wag. CaO rozpuszczalnego w wodzie,
• 19% wag. S (jako SO₃),
• uziarnienie 2–5 mm: >90%.,
• wytrzymałość granuli ok. 3 kG,
• pH (10% roztwór): 4-5,
• ciężar nasypowy: 960 kg/m³.

Taki skład sprawia, że USP jest idealnym nawozem do aplikacji jesiennej lub wczesnowiosennej. Może być stosowany samodzielnie albo jako składnik nawozów NPK, podnosząc ich wartość agronomiczną.

Korzyści technologiczne i rynkowe – gdzie tkwi przewaga?

Nowa metoda wytwarzania nawozu typu USP łączy w sobie efektywność przemysłową, bezpieczeństwo procesowe oraz zapewnia wysoką jakość produktu końcowego. Ponadto, technologia jest łatwa do implementacji na istniejących instalacjach, ponieważ opiera się na typowym ciągu technologicznym wykorzystującym metodę granulacji przy użyciu zawiesin oraz nie wymaga etapu stabilizacji produktu, gdyż kluczowe reakcje chemiczne zachodzą przed procesem granulacji na etapie wytwarzania zawiesiny.

Jednocześnie metoda jest bezpieczna i „zielona”: kontrolowane warunki termiczne minimalizują emisję związków fluoru, stosowany jest kwas siarkowy o obniżonym stężeniu, również pochodzący z odzysku przemysłowego, a jednocześnie ograniczone zostaje powstawanie biuretu i związków amidosulfonowych szkodliwych dla roślin.

Produkt odpowiada na realne potrzeby rolnictwa – charakteryzuje się wysoką zawartością azotu amidowego, cenionego ze względu na skuteczność działania i wolniejsze uwalnianie, obecnością łatwo przyswajalnego fosforu oraz obecnością siarki i wapnia, czyli składników coraz częściej deficytowych w glebach.

Gotowość do wdrożenia i model komercjalizacji

Oferujemy:

• sprzedaż lub licencję na patenty EP2774907 / PL 235904,
• dostęp do kompletnego know-how,
• wsparcie ekspertów z Łukasiewicz –INS w dalszych testach i optymalizacji procesu,
• wsparcie przy wdrożeniu technologii.

Dzięki temu inwestorzy i producenci nawozów mogą implementować technologię USP bez budowy infrastruktury, co zmniejsza koszty inwestycyjne i skraca czas wejścia produktu na rynek.

Kontakt w sprawie technologii:

Grupa Azoty Zakłady Azotowe Puławy S.A.

al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 13

24-110 Puławy, Polska

e-mail: innowacje.pulawy@grupaazoty.com

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych

al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 13A

24-110 Puławy

email: fertilizers@ins.lukasiewicz.gov.pl

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych

rolnictwonawozybadania i rozwójinnowacjeGrupa Azoty PuławySieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Nowych Syntez Chemicznych