Produrre più cibo con meno emissioni: grazie ad aria ed elettricità
15 Nov 2022
Il mondo ha bisogno di produrre più cibo, ma anche di ridurre le emissioni. Gli agricoltori hanno bisogno di soluzioni che migliorino la loro produzione e il loro impatto ambientale e siano al tempo stesso economiche. Le aziende di trasformazione del latte e l'industria alimentare hanno bisogno di nuovi modi per ridurre l'impatto della loro catena di approvvigionamento al fine di raggiungere gli obiettivi di zero emissioni di carbonio ("net zero").
Infatti, secondo le Nazioni Unite, che entro il 2030 prevedono un incremento della popolazione mondiale pari all'11%, equivalente a 8,6 miliardi di persone, la domanda di "latte" aumenterà del 21%. Nell'ambito del Green Deal, la Commissione europea ha istituito la strategia "From farm to fork", volta a convertire l'attuale modello alimentare dell'UE in un modello più sostenibile. Uno degli obiettivi della strategia è ridurre l'uso di pesticidi e fertilizzanti del 50% entro il 2030. Per affrontare questa sfida, GEA ha collaborato con la società norvegese di Agri-Tech, N2 Applied, per presentare un'alternativa sostenibile ai fertilizzanti chimici, riducendo al contempo le emissioni di ammoniaca e metano dei liquami zootecnici. E tutto questo viene realizzato localmente in azienda, utilizzando solo aria ed elettricità.
Il problema delle perdite di ammoniaca e metano
Il concime liquido – noto come liquame – può contribuire notevolmente a un'agricoltura più sostenibile, ma come? I liquami zootecnici sono un fertilizzante naturale contenente sostanze nutritive per le piante e materia organica che migliora la salute del terreno e consente una crescita migliore. Tuttavia, il loro contenuto di azoto è relativamente basso per una fertilizzazione ottimale della maggior parte delle colture e la perdita di azoto durante lo stoccaggio e lo spandimento in campo può essere significativa. L'azoto perso finisce per inquinare sotto forma di ammoniaca, ma questa perdita aumenta anche la necessità di fertilizzanti chimici. Il trattamento dei liquami, in combinazione con la produzione e l'applicazione di fertilizzanti chimici, è una delle principali fonti di emissioni di gas serra in agricoltura.
I liquami zootecnici sono un fertilizzante naturale contenente sostanze nutritive per le piante e materia organica che migliora il vigore del terreno e consente una crescita migliore.
Migliorare la produzione alimentare globale aumentando la resa e riducendo le emissioni
Per produrre i fertilizzanti chimici, che andranno a compensare le perdite e verranno poi trasportati a livello globale per fornire agli agricoltori le sostanze nutritive necessarie per la crescita di colture e ortaggi, si utilizzano combustibili fossili come gas e carbone. "È risaputo che, oltre alle elevate emissioni legate alla produzione e al trasporto, vi sono elevate perdite di azoto e gas esilarante (N2O) durante e dopo lo spandimento in campo", spiega Trond Lund, Head of Business Development di N2 Applied. L'obiettivo è trovare un modo per migliorare la produzione alimentare globale aumentando la resa e riducendo le emissioni.
Come risolvere questo problema utilizzando la tecnologia al plasma
La nuova tecnologia consente di produrre fertilizzanti a livello locale attraverso il trattamento dei liquami, utilizzando solo aria ed elettricità. Il trattamento riduce in modo significativo le emissioni nocive e produce un fertilizzante efficiente che migliora allo stesso tempo la resa delle colture. Questa soluzione utilizza la cosiddetta tecnologia al plasma. Utilizzando l'elettricità e l'aria, l'azoto contenuto nell'aria viene immesso direttamente nel liquame aumentandone il contenuto. Inoltre, il trattamento dei liquami evita anche la perdita di ammoniaca ed elimina le emissioni di metano, facendone una soluzione conveniente per contribuire al raggiungimento degli obiettivi climatici su scala industriale.
La tecnologia al plasma è davvero innovativa e funziona proprio come la scarica elettrica di un fulmine: l'immissione di energia divide la struttura molecolare dell'aria. Utilizzando l'elettricità e l'aria per produrre un gas plasma, si simula il fulmine in una macchina scalabile. Il gas plasma viene successivamente inglobato nel flusso di liquame.
Il prodotto finale è un fertilizzante organico arricchito di azoto (NEO), che ha le stesse caratteristiche del normale liquame, ma contiene più azoto e presenta una quantità di emissioni significativamente inferiore. Può essere distribuito utilizzando le attrezzature agricole esistenti, consentendo agli agricoltori di migliorare la produzione alimentare, ridurre la necessità di fertilizzanti chimici e rendere l'agricoltura più circolare.
Per verificare l'efficacia di nuove tecnologie e letame arricchito sono necessarie diverse prove sul campo. Trattando il letame, le aziende agricole possono ridurre significativamente le loro emissioni di carbonio.
Meglio per gli agricoltori
Questa nuova soluzione sposta letteralmente la produzione centralizzata di fertilizzanti azotati dell'industria basata sui combustibili fossili alla produzione locale nelle aziende agricole, utilizzando solo aria ed energia elettrica rinnovabile. Gli agricoltori possono ora produrre fertilizzanti nelle loro aziende invece di acquistare prodotti chimici. Fornisce agli agricoltori fertilizzanti sostenibili ed economicamente vantaggiosi, rendendoli meno dipendenti dalla filiera dei fertilizzanti chimici.
Oltre all'indipendenza dai fertilizzanti chimici, la riduzione delle emissioni di ammoniaca e metano aiuta gli agricoltori a rispettare le normative e a contenere ulteriormente le loro emissioni di gas serra (GHG). Il processo abbassa il pH dei liquami senza l'aggiunta di sostanze chimiche. L'acidificazione dei liquami riduce il 95% delle emissioni di ammoniaca durante la fase di stoccaggio e di spandimento in campo, mentre il trattamento al plasma riduce il 99,9% delle emissioni di metano. Gli effetti combinati riducono le emissioni di carbonio dell'azienda fino al 30%, aumentando la resa dei raccolti del 40% e riducendo l'inquinamento atmosferico del 50%.
Un altro grande effetto collaterale è che il forte odore dei liquami e il fastidio per i residenti della zona risultano notevolmente inferiori.
Trattamento del digestato da biogas
Oltre al trattamento dei liquami zootecnici, la tecnologia è adatta anche al trattamento del digestato da biogas. Si tratta di un trattamento simile a quello dei liquami, in quanto consente di aumentare il contenuto di azoto del digestato da biogas e di ridurre le emissioni di ammoniaca e metano. Un fatto importante, dato che i digestati hanno generalmente un contenuto più elevato di azoto ammoniacale e un pH elevato e spesso presentano elevate emissioni di ammoniaca e metano durante lo stoccaggio e lo spandimento in campo. Il trattamento al plasma può anche aggiungere valore agli impianti di digestione anaerobica.
"La nuova tecnologia è un passo fondamentale per supportare pratiche agricole sostenibili e rappresenta il nostro approccio all'agricoltura di nuova generazione per nutrire il mondo in modo migliore", afferma Adel Sharifi, Head of Channel and Business Development di GEA, Farm Technologies Division.
Se volete provare direttamente le nostre soluzioni di nuova generazione per la mungitura, l'alimentazione e la concimazione, venite a trovarci al padiglione 13, stand C26, dell'EuroTier ad Hannover.
