Emisije ogljika iz gnojil bi lahko do leta 80 zmanjšali za kar 2050 %

Emisije ogljika iz gnojil bi lahko do leta 80 zmanjšali za kar 2050 %

Časovni žig: 11. februar 2023 3
Izvorno vozlišče: 1952132
11. februarja 2023 (Nanowerk novice) Raziskovalci so izračunali ogljični odtis za celoten življenjski cikel gnojil, ki so odgovorni za približno pet odstotkov skupnih emisij toplogrednih plinov – prvič, da je bilo to natančno količinsko opredeljeno – in ugotovili, da bi lahko emisije ogljika zmanjšali na eno petino sedanje ravni do leta 2050. Raziskovalci z Univerze v Cambridgeu so ugotovili, da dve tretjini emisij iz gnojil nastane po tem, ko so raztresena po poljih, pri čemer ena tretjina emisij izvira iz proizvodnih procesov. Čeprav je že znano, da so gnojila na osnovi dušika glavni vir emisij toplogrednih plinov, je tokrat prvič v celoti kvantificiran njihov skupni prispevek, od proizvodnje do uporabe. Njihova analiza je pokazala, da gnoj in sintetična gnojila sproščajo ekvivalent 2.6 gigaton ogljika na leto – več kot globalno letalstvo in ladijski promet skupaj. Škropljenje gnojil po posevku pšenice Škropljenje gnojil po posevku pšenice v Severnem Yorkshiru v Angliji. (Slika: SteveAllenPhoto) Nujno je treba zmanjšati emisije ogljika iz gnojil; vendar je treba to uravnotežiti s potrebo po svetovni prehranski varnosti. Prejšnje raziskave so ocenile, da se 48 % svetovnega prebivalstva prehranjuje s pridelki, pridelanimi s sintetičnimi gnojili, svetovno prebivalstvo pa naj bi do leta 20 naraslo za 2050 %. Raziskovalci s Cambridgea pravijo, da je potrebna kombinacija razširljivih tehnoloških in političnih rešitev za zmanjšati emisije gnojil in hkrati ohraniti prehransko varnost. Vendar pa ocenjujejo, da bi lahko, če bi takšne rešitve izvajali v velikem obsegu, emisije iz gnoja in sintetičnih gnojil zmanjšali za kar 80 %, na eno petino sedanjih ravni, brez izgube produktivnosti. Njihovi rezultati so objavljeni v reviji Narava Hrana ("Emisije toplogrednih plinov iz dušikovih gnojil bi lahko do leta 2050 zmanjšali za do petino sedanjih ravni s kombiniranimi posegi"). "Neverjetno je, da pravzaprav ne vemo, koliko kemikalij proizvedemo po vsem svetu, kje končajo, kje in kako se kopičijo, koliko emisij proizvedejo in koliko odpadkov ustvarijo," je dejal soavtor dr. André Cabrera Serrenho iz Oddelek za inženiring v Cambridgeu. Serrenho in njegov soavtor Yunhu Gao sta se lotila projekta za natančno merjenje skupnih vplivov gnojil, enega od dveh glavnih izdelkov petrokemične industrije. Med vsemi izdelki petrokemične industrije je velika večina – kar 74 % – plastike ali gnojil. "Da bi zmanjšali emisije, je za nas pomembno, da identificiramo in damo prednost vsem posegom, ki jih lahko izvedemo, da bi gnojila postala manj škodljiva za okolje," je dejal Serrenho. »Toda če želimo to storiti, moramo najprej imeti jasno sliko celotnega življenjskega cikla teh izdelkov. Sliši se očitno, a o teh stvareh pravzaprav vemo zelo malo.” Raziskovalci so preslikali globalne tokove gnoja in sintetičnih gnojil ter njihove emisije za leto 2019 v vseh fazah življenjskega cikla, tako da so uskladili proizvodnjo in porabo dušikovih gnojil ter regionalne faktorje emisij v devetih svetovnih regijah. Po opravljeni analizi so raziskovalci ugotovili, da za razliko od mnogih drugih izdelkov večina emisij za gnojila ne nastane med proizvodnjo, ampak med njihovo uporabo. "Presenetljivo je bilo, da je bil to glavni vir emisij," je dejal Serrenho. "Toda šele po kvantificiranju vseh emisij na vsaki točki življenjskega cikla lahko začnemo iskati različne metode ublažitve za zmanjšanje emisij brez izgube produktivnosti." Raziskovalci so našteli in količinsko opredelili največji teoretični učinek različnih metod ublažitve – večina teh je že znanih, vendar njihov največji potencialni učinek ni bil količinsko opredeljen. Emisije iz proizvodnje sintetičnih gnojil so večinoma posledica sinteze amoniaka, deloma zaradi kemičnih reakcij, ki se uporabljajo v proizvodnem procesu. Najučinkovitejša ublažitev v fazi proizvodnje bi bila, da bi industrija razogljičila ogrevanje in proizvodnjo vodika. Poleg tega se lahko gnojila mešajo s kemikalijami, imenovanimi zaviralci nitrifikacije, ki bakterijam preprečujejo tvorbo dušikovega oksida. Vendar bodo te kemikalije verjetno podražile gnojila. "Če želimo podražiti gnojila, potem je potrebna nekakšna finančna spodbuda za kmete in podjetja za gnojila," je dejal Serrenho. "Kmetovanje je neverjetno težak posel, kot je, in kmetje trenutno niso nagrajeni za proizvodnjo nižjih emisij." Edini najučinkovitejši način za zmanjšanje emisij, povezanih z gnojili, pa bi bilo zmanjšanje količine gnojil, ki jih uporabljamo. "Pri uporabi gnojil smo neverjetno neučinkoviti," je dejal Serrenho. »Uporabljamo veliko več, kot potrebujemo, kar je ekonomsko neučinkovito in to je posledica kmetijskih praks. Če bi gnojila uporabljali učinkoviteje, bi potrebovali bistveno manj gnojil, kar bi zmanjšalo emisije, ne da bi to vplivalo na produktivnost pridelka.« Raziskovalci so preučili tudi mešanico gnojil, ki se uporabljajo po vsem svetu in se razlikujejo glede na regijo. Raziskovalci pravijo, da bi lahko zamenjava nekaterih gnojil z največjimi emisijami, kot je sečnina, z amonijevim nitratom po vsem svetu dodatno zmanjšala emisije za med 20 % in 30 %. Vendar bi bilo to koristno šele po razogljičenju industrije gnojil. "Popolnih rešitev ni," je dejal Serrenho. »Znova moramo razmisliti o tem, kako proizvajamo hrano in katere vrste ekonomskih spodbud so najboljše. Morda to pomeni plačilo kmetom, da proizvedejo manj emisij, morda to pomeni plačilo več za hrano. Najti moramo pravo kombinacijo finančnih, tehnoloških in političnih rešitev, da zmanjšamo emisije in obenem ohranimo svet sit.” Serrenho in Gao ocenjujeta, da bi lahko z izvajanjem vseh ublažitev, ki sta jih analizirala, emisije iz sektorja gnojil do leta 80 zmanjšali za kar 2050 %. »Naše delo nam daje dobro predstavo o tem, kaj je tehnično izvedljivo, kaj je veliko in kje bi bili posegi smiselni – pomembno je, da posege usmerimo v tisto, kar je najpomembnejše, da lahko dosežemo hiter in pomemben napredek pri zmanjševanju emisij,« je dejal Serrenho. . Projekt C-THRU, ki ga vodi profesor Jonathan Cullen, kjer si raziskovalci s štirih univerz v Združenem kraljestvu in ZDA prizadevajo razjasniti emisije iz globalne petrokemične dobavne verige.

Časovni žig:

Več od Nanowerk