إنتاج المزيد من الأغذية بانبعاثات أقل - كيف يمكن أن يساعد الهواء والكهرباء في ذلك
15 Nov 2022
يحتاج العالم إلى إنتاج المزيد من الأغذية، لكنه يحتاج أيضًا إلى خفض الانبعاثات. يلزم المزارعون حلول تعمل على تحسين إنتاجهم وبصمتهم البيئية، وأن تكون تلك الحلول اقتصادية في نفس الوقت. يحتاج معالجو الألبان والصناعات الغذائية إلى طُرق جديدة من أجل خفض بصمة سلسلة التوريد الخاصة بهم لتحقيق أهدافهم بصافي الانبعاثات الصفري.
في الواقع، وفقًا للأمم المتحدة، فبحلول عام 2030، سيكون عدد سكان العالم قد زاد بنسبة 11 في المائة إلى 8.6 مليار شخص، مما يعني أنه سيكون هناك زيادة بنسبة 21 في المائة في الطلب على منتجات الألبان "الحليب". كجزء من الصفقة الخضراء، وضعت المفوضية الأوروبية استراتيجية From farm to fork "من المزرعة إلى الشوكة" التي تهدف إلى تحويل النموذج الغذائي الحالي الخاص بالاتحاد الأوروبي إلى نموذج أكثر استدامة. يتمثل أحد أهداف الاستراتيجية في خفض استخدام المبيدات الحشرية والمُسمِدات بنسبة 50 في المائة بحلول عام 2030. لمواجهة هذا التحدي، دخلت GEA في شراكة مع الشركة النرويجية المتخصصة في تكنولوجيا الزراعة، N2 Applied، لتقديم بديل مستدام للمُسمِّدات الكيماوية مع خفض انبعاثات الأمونيا والميثان من ملاط الماشية في نفس الوقت. ويتم كل هذا محليًا في المزرعة باستخدام الهواء والكهرباء فقط.
تحدي عمليات فقد الأمونيا والميثان
يمكن أن يساهم السماد السائل - المعروف باسم الملاط - في زراعة أكثر استدامة بشكل كبير، ولكن كيف؟ ملاط الماشية هو مُسمِّد طبيعي يوفر المغذيات للنباتات، والمواد العضوية التي تعمل على تحسين صحة التربة وتتيح نمو أفضل. ومع ذلك، يكون محتوى النيتروجين منخفض نسبيًا ما هو مطلوب لتوفير التسميد المثالي لمعظم المحاصيل، ويمكن أن يكون فقدان النيتروجين أثناء تخزين الملاط ونشره في الحقل كبيرًا. ينتهي النيتروجين المفقود بالتسبب في حدوث تلوث على شكل أمونيا، لكن هذا الفقد يزيد أيضًا من الحاجة إلى المُسمِّدات الكيماوية. تعتبر إدارة السماد الطبيعي جنبًا إلى جنب مع إنتاج المُسمِدات الكيماوية واستخدامها أحد المصادر الرئيسية لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في قطاع الزراعة.
ملاط الماشية هو مُسمِد طبيعي يوفر المغذيات للنباتات، والمواد العضوية التي تعمل على تحسين قوة التربة وتتيح نمو أفضل.
تحسين إنتاج الأغذية على مستوى العالم من خلال زيادة الغلة وخفض الانبعاثات
للتعويض عن عمليات الفقد، يتم إنتاج المُسمِّدات الكيماوية باستخدام الوقود الأحفوري مثل الغاز والفحم لتشغيل الإنتاج ثم يتم نقلها على مستوى العالم لتزويد المزارعين بالعناصر الغذائية التي يحتاجونها لزراعة المحاصيل والخضروات. يوضح تروند لوند، رئيس تطوير الأعمال في N2 Applied: "من المعروف جيدًا أنه إلى جانب الانبعاثات المرتفعة المتعلقة بالإنتاج والنقل، يكون هناك فقد كبير في النيتروجين وغاز الضحك (N2O) أثناء وبعد النشر في الحقل". الهدف هو إيجاد طريقة لتحسين إنتاج الأغذية العالمي من خلال زيادة الغلة وخفض الانبعاثات.
كيف ننجح في مواجهة هذا التحدي باستخدام تقنية البلازما
تتيح التكنولوجيا الجديدة الإنتاج المحلي للمُسمِّدات من خلال معالجة الملاط، باستخدام الهواء والكهرباء فقط. تقلل المعالجة من الانبعاثات الضارة بشكل كبير، وتنتج مُسمِّدًا فعالًا يحسن غلة المحاصيل في نفس الوقت. يستخدم هذا الحل ما يسمى بتقنية البلازما. باستخدام الكهرباء والهواء، يُضاَف النيتروجين من الهواء مباشرة إلى الملاط، مما يزيد من محتوى النيتروجين. بالإضافة إلى ذلك، تمنع معالجة الملاط أيضًا فقدان الأمونيا وتقضي على انبعاثات الميثان، مما يجعله حلًا مناسبًا للمساعدة في الوفاء بالالتزامات فيما يتعلق بالهدف المناخي على النطاق الصناعي.
تُعد تقنية البلازما مبتكرة حقًا، فهي تعمل كالبرق تمامًا - حيث تقسم مدخلات الطاقة بنية جزيء الهواء. يتم محاكاة البرق في آلة قابلة للتطوير باستخدام الكهرباء والهواء لإنتاج غاز البلازما. يتم بعد ذلك امتصاص غاز البلازما في تيار السماد السائل.
المنتج النهائي عبارة عن مُسمِّد عضوي غني بالنيتروجين (NEO)، له نفس خصائص الملاط العادي، ولكنه يحتوي على المزيد من النيتروجين وبانبعاثات أقل بشكل ملحوظ. ويكون نشره باستخدام المعدات الزراعية المتاحة بشكل مسبق ممكنًا، الأمر الذي يجعل المزارعين قادرين على تحسين إنتاجهم من الأغذية، ويخفض الحاجة إلى المُسمِدات الكيماوية، ويجعل دورة الزراعة أكثر انتظاماً.
يجب أن تخضع التقنيات الجديدة والسماد الغني للعديد من التجارب الميدانية لاختبار الفعالية. من خلال معالجة الروث، يمكن للمزارع خفض انبعاثات الكربون بشكل كبير.
الأفضل للمزارعين
ينقل هذا الحل الجديد بشكل فعلي إنتاج المُسمِّدات النيتروجينية المركزية في الصناعة القائمة على المواد الأحفورية إلى الإنتاج المحلي في المزرعة باستخدام الكهرباء والهواء المتجددين فقط، حيث يستطيع المزارعون الآن إنتاج المُسمِد في المزرعة بدلًا من شراء المُسمِد الكيماوي. تزود التقنية المزارعين بمُسمِّدات مستدامة فعالة من حيث التكلفة، مما يجعلهم أقل اعتمادًا على سلسلة توريد المُسمِدات الكيماوية.
إلى جانب الاستقلال عن المُسمِّدات الكيماوية، يساعد خفض انبعاثات الأمونيا والميثان المزارعين على الامتثال للوائح وزيادة تحسين انبعاثات غازات الدفيئة (GHG). تقلل المعالجة من الأس الهيدروجيني للملاط دون إضافة مواد كيميائية. يوفر تحمض الطين خفضًا بنسبة 95 في المائة من انبعاثات الأمونيا في التخزين والنشر في الحقل، بينما تحد معالجة البلازما من انبعاثات الميثان في المجمل بنسبة 99.9 في المائة. تعمل التأثيرات المُجمَعة على خفض انبعاثات الكربون للمزرعة بنسبة تصل إلى 30 في المائة، وزيادة غلة المحاصيل بنسبة 40 في المائة، وخفض تلوث الهواء بنسبة 50 في المائة.
ومن الفوائد الجانبية الرائعة الأخرى أن الرائحة القوية للطين المزعجة للسكان المحيطين تنخفض بشكل ملحوظ.
معالجة مشكلة بقايا التخمير اللاهوائي
إلى جانب معالجة ملاط الماشية، تُعد هذه التقنية مناسبة لمعالجة بقايا التخمير اللاهوائي أيضًا. هذا مشابه لمعالجة الملاط لأنه ينتج عنه أيضًا محتوى نيتروجين أعلى من بقايا التخمير اللاهوائي ويقلل من انبعاثات الأمونيا والميثان. هذه حقيقة مهمة لأن البقايا تحتوي عمومًا على نسبة أعلى من الأمونيا-النيتروجين ودرجة حموضة عالية، وغالبًا ما تظهر فيها نسبة عالية من الأمونيا وانبعاثات الميثان في التخزين وعند النشر في الحقل. يمكن أن تضيف معالجة البلازما أيضًا قيمة لمنشآت بقايا التخمير اللاهوائي.
يقول عادل شريفي، رئيس تطوير القنوات والأعمال في GEA، قسم تقنيات المزارع: "إن التكنولوجيا الجديدة هي خطوة حيوية لدعم ممارسات الزراعة المستدامة ونهجنا من الجيل التالي للزراعة من أجل إطعام العالم بشكل أفضل".
إذا كنت ترغب في تجربة حلولنا الزراعية من الجيل التالي للحلب والتغذية والسماد الحي، فتفضل بزيارتنا في EuroTier Hanover في القاعة 13، كشك C26.
