Компания «CelluDot» LLC, основанная выпускниками инженерного факультета, получит грант Национального научного фонда в размере около 1 млн. долл. на оптимизацию нанотехнологического продукта, разработанного ими еще в докторантуре, для уменьшения дрейфа гербицидов в сотрудничестве с Арканзасской сельскохозяйственной экспериментальной станцией.
Окружающая среда, методы опрыскивания и состав баковой смеси могут стать причиной смещения гербицидов от цели, или дрейфа, что приводит к непреднамеренному повреждению близлежащих культур или другой растительности. По словам Джозефа Батта-Мпоумы, доктора философии, генерального директора компании «CelluDot», эта проблема отрасли стоимостью 3,1 млрд. долл. решается с помощью технологии на основе наноцеллюлозы, которая позволяет удерживать гербициды в местах их предполагаемого использования.
Джозеф Батта-Мпоума, доктор философии, генеральный директор компании «CelluDot», сообщил, что Арканзасская сельскохозяйственная экспериментальная станция проведет полевые испытания экологически чистого продукта «CelluDot», предназначенного для уменьшения дрейфа гербицидов.
По словам Батта-Мпумы, грант II фазы инновационных исследований малого бизнеса Национального научного фонда США в размере 959 510 долл. поддерживает исследования компании по оптимизации и коммерциализации ее состава на основе наноцеллюлозы под названием BioGrip для применения гербицидов. По словам Батта-Мпоумы, этот универсальный продукт выполняет три функции: уменьшает дрейф, снижает летучесть и является поверхностно-активным веществом. BioGrip производится из отходов лесного хозяйства, таких как опилки, а не из химикатов на основе нефти.
По данным Совета по растениям штата Арканзас, в период с 2018 по 2022 год в штате Арканзас ежегодно подавалось в среднем более 480 жалоб на дрифт. По словам Гуршагана Кандхола, доктора наук, главного технолога компании «CelluDot», в период с 2017 по 2021 год в Агентство по охране окружающей среды США поступило более 10 500 жалоб на дрейф гербицидов, связанных с дикамбой.
Продукт «CelluDot» предназначен для придания веса каплям гербицида при распылении и их более точного попадания в цель при полевом применении. Это один из способов уменьшения сноса капель. По словам Кандхолы, он также предназначен для снижения улетучивания действующего вещества без снижения его эффективности. Кроме того, Батта-Мпума отметила, что продукт обеспечивает экологичность ПАВ, что позволяет удерживать гербицид на сорняках.
Преподаватели экспериментальной станции, являющейся исследовательским подразделением Отдела сельского хозяйства Университета Южной Африки, проведут дальнейшие испытания гербицидной добавки в полевых условиях, чтобы получить объективные данные о ее эффективности.
Батта-Мпума, получивший докторскую степень в области материаловедения и инженерии в Университете Южной Африки под руководством Джин-Ву Кима, говорит, что заявленная на патент технология может найти применение и в других областях сельского хозяйства. Ким является профессором биологической и сельскохозяйственной инженерии инженерного колледжа университета и отделения сельского хозяйства.
РАСТУЩАЯ ПОТРЕБНОСТЬ
По словам Батта-Мпумы, фермеры, выращивающие специализированные культуры, сертифицированные органические растения и культуры, не модифицированные генетически для защиты от специфических гербицидов, несут финансовые потери в сотни миллионов долларов из-за дрейфа гербицидов. Используя оценки EPA, он отметил, что ежегодно в США из-за сноса гербицидов в окружающую среду попадает до 70 млн. фунтов гербицидов.
На ранней стадии разработки Батта-Мпума и Кандхола в ходе бесед с ключевыми участниками отрасли пришли к выводу, что необходим универсальный, экологически чистый и доступный продукт.
На первой фазе разработки, по словам Батта-Мпоумы, компания «CelluDot» подтвердила технические аспекты продукта, такие как способность снижать летучесть гербицида и дрейф частиц, а также увеличивать поверхностное натяжение капель и эффективность гербицида.
Батта-Мпума был докторантом программы материаловедения и инженерии в Университете Южной Африки, когда обнаружил возможности нанотехнологий в решении проблемы дрейфа гербицидов. В сотрудничестве с Кандхолой он разработал препарат, снижающий унос гербицидов. В то время Кандхола был докторантом программы «Биологическая и сельскохозяйственная инженерия», специализирующимся на переработке биомассы.
Ранняя экспериментальная работа включала обширные испытания материалов в лаборатории Кима по био/нанотехнологиям в Институте нанонауки и инженерии Университета Южной Африки.
Компания была создана в 2019 году во время участия основателей в курсах по развитию новых венчурных проектов для выпускников в рамках программы «Graduate Certificate in Entrepreneurship». В рамках этой программы, проводимой Управлением по предпринимательству и инновациям U of A, аспиранты и постдокторанты объединяются со студентами магистратуры по бизнес-администрированию и другими студентами в междисциплинарные команды для работы над бизнес-идеями и коммерциализации технологий.
На втором этапе команда «CelluDot» совместно с исследователями отдела сельского хозяйства сосредоточится на полевых испытаниях для дальнейшего тестирования продукта, получения разрешений от регулирующих органов, установления коммерческих отношений с ключевыми игроками в отрасли и расширения производства.
Среди преподавателей Отдела сельского хозяйства, проводящих полевые исследования BioGrip, — Нильда Рома-Бургос, профессор физиологии сорняков и молекулярной биологии, и Томми Баттс, доцент и специалист по распространению сорняков.
По словам Ромы-Бургос, ее исследовательская группа проведет последующие эксперименты в рамках фазы II под низкими туннельными укрытиями, чтобы получить данные, подтверждающие уточненные рекомендации по коммерческому применению препарата на основных видах сорняков на товарных культурах. Эффективность двух препаратов дикамбы с BioGrip будет проверена на нескольких видах сорняков в теплице и в поле, добавила Рома-Бургос.
Этим летом ее команда завершила первую фазу испытаний эффективности препарата на амаранте Палмера и высокой водяной конопле, также известной как свинорой. Предыдущие испытания включали изучение влияния концентрации адъюванта и типа форсунки на унос и летучесть препаратов дикамбы. Рома-Бургос провела испытания самых ранних составов препарата на дрейф летучих веществ в тепличных и полевых условиях, используя в качестве испытуемого материала сою, чувствительную к дикамбе. Она была научным консультантом компании «CelluDot» на начальном этапе исследований и определения эффективности BioGrip в борьбе с улетучиванием гербицида и дрейфом частиц.
ДАЛЬНЕЙШИЕ ШАГИ
Рома-Бургос будет координировать свои действия с Баттсом, пока тот будет испытывать продукт в камерах распыления и в полевых условиях. Его цель — получить данные о размере и скорости движения капель и сгенерировать необходимую информацию для запуска моделей моделирования дрейфа, необходимых для начала процесса утверждения определенных баковых смесей Агентством по охране окружающей среды. Баттс также проведет эксперимент с коммерческим опрыскивателем, чтобы оценить продукт в сравнении с промышленным стандартом, проверить потенциал дрейфа и смоделировать результаты на основе собранных данных.
Центр перспективной инженерии поверхности первоначально поддерживал исследования адъюванта в рамках гранта Национального научного фонда по программе стимулирования конкурентоспособных исследований (EPSCoR). Грант был получен в рамках арканзасской программы «EPSCoR», «ASSET III», где Ким был руководителем направления «Целлюлоза». Позже проект получил два гранта Фонда канцлера Университета Аризоны для дальнейшего развития технологии.
Пишет источник «AgroPages»
