Poprawa jakości nawozu naturalnego przy jednoczesnej redukcji emisji
Bogate w składniki odżywcze, takie jak węgiel, azot i siarka, gnojowica z krów mlecznych lub nawóz naturalny są cennym źródłem nawozu organicznego i surowcem do produkcji energii odnawialnej. Jednak podczas przechowywania są szybko rozkładane przez mikroorganizmy wytwarzające gazy cieplarniane (GHG), takie jak metan i podtlenek azotu, a także inne gazy, w tym amoniak i siarkowodór. Chociaż wszystkie są szkodliwe dla środowiska i zdrowia ludzkiego, najszybszym sposobem na przeciwdziałanie zmianom klimatycznym byłoby zmniejszenie ilości metanu. Według Aoife McCarthy, koordynatorki finansowanego ze środków UE projektu GasAbate N-plus, obecne rozwiązania, takie jak zakwaszanie, są zarówno potencjalnie niebezpieczne, jak i często energochłonne. Zespół McCarthy opracował rozwiązanie wykorzystujące dobrze przebadany składnik chemiczny, który okazał się bezpieczny dla ludzi, zwierząt i środowiska. Środek GasAbate konsekwentnie osiąga ponad 80-procentową redukcję emisji metanu ze składowanego nawozu naturalnego, z ponad 50-procentową redukcją emisji amoniaku i 80-procentową — siarkowodoru. „Zademonstrowaliśmy jego opłacalność i produkcję na dużą skalę, a po spełnieniu wymogów regulacyjnych produkt jest już w sprzedaży w Irlandii. Obecnie jesteśmy na późnym etapie rozmów z kilkoma partnerami korporacyjnymi na temat międzynarodowej komercjalizacji” — mówi McCarthy.
Od laboratorium do gospodarstwa
Dodatek GasAbate, który hamuje rozwój mikroorganizmów metanogennych, jest dozowany w postaci cieczy do zbiorników na gnojówkę/gnojowicę w określonych odstępach czasu w sposób dostosowany do poszczególnych gospodarstw dzięki zautomatyzowanym pompom dozującym. Celuje on wyłącznie w metanogeny, dzięki czemu pozostały mikrobiom pozostaje nienaruszony i zostaje wysokiej jakości nawóz organiczny i surowiec do fermentacji beztlenowej w celu produkcji biogazu na energię. Najpierw przeprowadzono próby jego zastosowania w zbiornikach magazynowych zawierających do 600 litrów gnojowicy i wyposażonych w przepływomierze do monitorowania produkcji biogazu, przy czym monitorowano również jego skład. Eksperymentując ze zmiennymi, takimi jak dawkowanie i metody aplikacji, zespół osiągnął redukcję emisji o 73% dla biogazu, 100% dla amoniaku i 98% dla siarkowodoru. Następnie przeprowadzono testy w komercyjnych gospodarstwach mleczarskich na dużą skalę z pływającymi komorami na powierzchni gnojowicy w zbiorniku, a nagromadzenie emisji mierzono w trzech punktach próbkowania. „Pracując z 220 krowami, trzema zbiornikami na gnojowicę i 485-590 metrami sześciennymi gnojowicy, zmniejszyliśmy produkcję metanu o 80%” — zauważa McCarthy.
Zwiększanie ilości biogazu
Jeśli chodzi o zwiększenie fermentacji beztlenowej w celu uzyskania biogazu, w ramach projektu zwiększono skalę testów z pięciolitrowego reaktora laboratoryjnego do reaktora komercyjnego o pojemności 270 000 litrów. Zespół osiągnął 38-procentowy wzrost produkcji biogazu z gnojowicy bydlęcej z dodatkiem GasAbate oraz 100-procentowy wzrost uzysku biogazu z gnojowicy świńskiej na skalę komercyjną. „Odkryliśmy również, że GasAbate poprawia jakość nawozu naturalnego, zwiększając suchą masę roślin o 15% w małych próbach donicowych" — dodaje McCarthy. Aby spełnić warunki weryfikacji VERA i normy biogazu VDI 4360 dla rynku europejskiego, przeprowadzono niezależne testy z Duńskim Instytutem Technologicznym, wraz z testami Uniwersytetu Stanu Pensylwania dla rynku amerykańskiego.
Spojrzenie na osiąganie celów klimatycznych UE
Ponieważ emisje gazów cieplarnianych ze składowanego nawozu naturalnego stanowią około 15% wszystkich emisji gazów cieplarnianych w rolnictwie UE i około 1,5% całkowitej emisji w UE, GasAbate może znacząco przyczynić się do osiągnięcia celu UE, jakim jest zmniejszenie tych emisji o co najmniej 55% do 2030 r. oraz do osiągnięcia neutralności węglowej do 2050 r. Ponadto UE jest sygnatariuszem globalnego zobowiązania dotyczącego metanu — dobrowolnego porozumienia obejmującego ponad 150 krajów w celu zmniejszenia do 2030 r. emisji metanu o 30% w stosunku do poziomu z 2020 r. „W ramach niezależnej oceny wpływu projektu z wykorzystaniem bazy danych IdeMat przeprowadzono modelowanie gospodarstwa z 2000 sztuk bydła, stwierdzając, że GasAbate powstrzyma uwalnianie 15 000 ton ekwiwalentu dwutlenku węgla” — podsumowuje McCarthy.
Słowa kluczowe
GasAbate N-plus, nawóz naturalny, gnojowica, metan, węgiel, emisje, gaz cieplarniany, gospodarstwo rolne, biogaz, mleczarnia, amoniak
