Theo Viện Dầu khí Việt Nam, vật liệu nanocarbon (carbon nanotubes và graphene) đang được xem là vật liệu tiên phong trong nhiều lĩnh vực với kỳ vọng có thể nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, giảm thất thoát chất dinh dưỡng và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Đối với sản phẩm phân bón, nitơ được xem là nguồn dinh dưỡng chính cho sự sinh trưởng của thực vật, bên cạnh tác dụng của lân và kali đối với rễ, hoa và việc tổng hợp đường bột, cellulose giúp cây khỏe mạnh và trái lớn nhanh.

Tuy nhiên, nitơ hòa tan rất nhanh trong nước, bay hơi do sự hình thành các hợp chất nitơ dạng khí (NH3, NOx), hấp phụ hoặc hấp thụ bền do nitơ tương tác với các chất hữu cơ, khoáng chất trong đất và phân rã nitơ do vi sinh vật. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã được thực hiện nhằm tăng khả năng hấp thụ nitơ cho cây trồng hiệu quả mang lại còn hạn chế.

Sự phát triển của công nghệ nano hiện nay, đặc biệt là nanocarbon, đã cung cấp giải pháp để làm chậm quá trình giải phóng nitơ từ phân bón. Cụ thể, nanocarbon được sử dụng như vi chất dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời tác động đến quá các quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng khác, quá trình nảy mầm và tăng trưởng của thực vật.

Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đã nghiên cứu và ứng dụng vật liệu nanocarbon trong sản xuất phân bón, với kỹ thuật bọc lớp màng nanocarbon lên urea, DAP, kali và phân hỗn hợp NPK. Sau khi được bọc lớp màng nanocarbon khoảng 1- 2 µm, sản phẩm phân bón của VPI tăng khoảng 0,1 – 0,2 % khối lượng, giữ nguyên hàm lượng dinh dưỡng (%N trong urea, % P trong DAP, %K trong KCl) của phân bón ban đầu.

Ngoài ra, sự kết hợp cả 3 loại phân bón (urea, DAP, KCl) theo công nghệ này cũng làm gia tăng đáng kể năng suất cây trồng trong cùng điều kiện so sánh, là tiền đề để VPI đẩy mạnh áp dụng nanocarbon vào lĩnh vực phân bón trong thời gian tới.