Производить больше продуктов питания с меньшим количеством выбросов — как воздух и электричество могут помочь в этом деле
15 Nov 2022
Миру необходимо производить больше продовольствия, но при этом также необходимо сокращать выбросы. Фермерам нужны экономически выгодные решения для повышения эффективности их производства и снижения воздействия на окружающую среду. Молокоперерабатывающие заводы и предприятия пищевой промышленности нуждаются в новых способах снижения воздействия цепочки поставок на окружающую среду для достижения нулевого уровня выбросов.
На самом деле, по данным ООН, к 2030 году население Земли увеличится на 11 процентов и составит 8,6 миллиарда человек, что означает увеличение спроса на молочные продукты на 21 процент. В рамках «Зеленого перехода» Европейская комиссия разработала стратегию «От фермы до тарелки», направленную на изменение существующей в ЕС модели производства продуктов питания в сторону более устойчивой модели. Одной из целей стратегии является сокращение использования пестицидов и удобрений на 50 процентов до 2030 года. Для решения этой проблемы компания GEA в партнерстве с норвежской агротехнической компанией N2 Applied представила экологичную альтернативу химическим удобрениям, одновременно сократив выбросы аммиака и метана из коровьего навоза. И все это происходит прямо на ферме, с использованием только воздуха и электричества.
Проблема потерь аммиака и метана
Жидкий навоз или навозная жижа может оказать значительное влияние на развитие устойчивого сельского хозяйства, но как это сделать? Навозная жижа — это натуральное удобрение, содержащее питательные вещества для растений и органические вещества, которые улучшают состояние почвы и способствуют лучшему росту росту. Однако содержание азота относительно низкое для оптимального питания большинства культур, а потери азота при хранении навозной жижи и ее внесении в почву могут быть значительными. Потерянный азот попадает в окружающую среду в виде аммиака, приводя к ее загрязнению. Эта потеря также увеличивает потребность в химических удобрениях. Уборка, хранение и переработка навоза в сочетании с производством и применением химических удобрений является одним из основных источников парниковых газов в сельском хозяйстве.
Навозная жижа — это натуральное удобрение, содержащее питательные вещества для растений и органические вещества, которые улучшают почву и способствуют лучшему росту росту.
Повышение эффективности глобального производства продовольствия путем повышения урожайности и сокращения загрязняющих выбросов
Чтобы восполнить потери, химические удобрения производятся с использованием таких ископаемых видов топлива, как газ и уголь, для повышения эффективности производства, а затем транспортируются по всему миру, чтобы обеспечить фермеров питательными веществами, необходимыми для выращивания сельскохозяйственных культур и овощей. «Хорошо известно, что помимо большого объема выбросов, связанных с производством и транспортировкой, существуют большие потери азота и веселящего газа (N2O) во время и после внесения в почву», — объясняет Тронд Лунд, руководитель отдела развития бизнеса компании N2 Applied. Цель — найти способ повышения эффективности глобального производства продуктов питания путем повышения урожайности и снижения объема выбросов.
Каким образом мы справляемся с решением этой задачи с помощью плазменной технологии
Новая технология обеспечивает возможность локального производства удобрений путем переработки навозной жижи с использованием только воздуха и электричества. В результате переработки значительно сокращается объем вредных выбросов и получается эффективное удобрение, повышающее урожайность. В этом решении используется так называемая плазменная технология. Здесь используется электричество и воздух — азот из воздуха добавляется непосредственно в навозную жижу, что повышает содержание азота. Кроме того, переработка навозной жижи предотвращает потерю аммиака и исключает выбросы метана, что делает ее эффективным решением для достижения поставленных целей в борьбе с климатическими изменениями в промышленных масштабах.
Плазменная технология является реальной инновационной, она работает подобно молнии — подводимый разряд расщепляет молекулы воздуха. Электричество и воздух используются для получения плазменного газа — для этого в масштабируемой машине воспроизводится молния. Плазменный газ впоследствии поглощается потоком жидкого навоза.
Конечным продуктом является обогащенное азотом органическое удобрение (NEO), которое имеет те же характеристики, что и обычный жидкий навоз, но содержит больше азота и выделяет значительно меньше выбросов. Его по-прежнему можно вносить с помощью существующей сельскохозяйственной техники, что позволяет фермерам повысить эффективность своего производства продуктов питания, снизить потребность в химических удобрениях и повысить уровень циркуляционности сельского хозяйства.
Новые технологии и обогащенный навоз должны пройти несколько полевых испытаний для проверки их эффективности. Путем переработки навоза фермерские хозяйства могут значительно уменьшить свой углеродный след.
Лучше для фермеров
Это новое решение в буквальном смысле слова перемещает централизованное производство азотных удобрений из базирующейся на ископаемом сырье промышленности в сферу локального производства на фермах с использованием только электроэнергии из возобновляемых источников и воздуха. Фермеры теперь могут производить удобрения на ферме вместо того, чтобы покупать химические удобрения. Оно обеспечивает фермеров экономически эффективными и экологичными удобрениями, делая их менее зависимыми от цепочки поставок химических удобрений.
Помимо независимости от поставщиков химических удобрений снижение выбросов аммиака и метана помогает фермерам соблюдать нормативные требования и в дальнейшем снижать объем своих выбросов парниковых газов (ПГ). Во время обработки происходит снижение уровня pH жидкого азота без добавления химикатов. Подкисление навозной жижи на 95 процентов снижает объемы выбросов аммиака при хранении и внесении в почву, а плазменная обработка в целом снижает выбросы метана на 99,9 процента. Совокупный эффект обеспечивает снижение углеродного следа фермы до 30 процентов, повышает урожайность на 40 процентов и снижает загрязнение воздуха на 50 процентов.
Еще один примечательный побочный эффект заключается в заметном снижении интенсивности сильного запаха навозной жижи и неприятного запаха для окружающих жителей.
Обработка сброженного органического осадка биогаза
Помимо обработки животноводческого навоза технология также подходит для обработки сброженного органического осадка биогаза. Она выполняется аналогично обработке навозной жижи, поскольку также приводит к повышению содержания азота в сброженном органическом осадке биогаза и снижению выбросов аммиака и метана. Это важный факт, поскольку сброженные органические осадки обычно имеют более высокое содержание аммонийного азота и высокий уровень pH и часто демонстрируют высокие выбросы аммиака и метана при хранении и внесении в почву. Плазменная обработка также может повысить ценность установок анаэробного сбраживания.
«Новая технология является жизненно важным шагом в процессе поддержки экологичных методов ведения сельского хозяйства и нашего перехода к сельскому хозяйству нового поколения, чтобы более эффективно обеспечивать мир продуктами», — утверждает Адель Шарифи, руководитель отдела развития каналов и бизнеса GEA, подразделение Farm Technologies.
Если вы хотите увидеть наши решения нового поколения в области доения, кормления и переработки навоза своими глазами, посетите нас на выставке EuroTier в Ганновере в павильоне 13, стенд C26.
