Консенсус научного сообщества в отношении изменения климата в настоящее время хорошо известен. 2016 год стал самым тёплым годом в истории, и совершенно очевидно, что избежать наихудших прогнозов относительно изменений климата можно лишь путём использования всех доступных сердств. Снижение концентрации углерода в атмосфере должно затронуть все аспекты жизни общества: от производства энергии и транспорта до выпуска продуктов питания и утилизации отходов.
Такой комплексный подход к декарбонизации представляет собой нечто большее, чем простое получение энергии из низкоуглеродных источников. В конце концов, современное общество зависит от многих веществ и процессов, которые прямо или косвенно ответственны за выброс основных парниковых газов (ПГ), включая углекислый газ, метан и окись азота.
В глобальном масштабе на долю сельского хозяйства приходится около 17 % от общего количества парниковых газов, а ещё 7-14 % обусловлены изменениями в технологиях землепользования. Эти выбросы происходят на протяжении всего сельскохозяйственного цикла, включающего обработку почвы, удобрение, выращивание скота, потребление энергии, а также от отходов во время уборки и переработки урожая во всей цепочке поставок. Решение данных проблем может показаться невозможным, но есть одна уникальная технология использования возобновляемых источников энергии, которая может помочь сократить выбросы сразу из всех источников — анаэробное сбраживание (AD).
Технология AD позволяет получать «зелёную», возобновляемую энергию в виде биогаза путём бактериального разложения органических материалов в анаэробных условиях. Её продуктом является не только универсальный энергоноситель (биогаз может использоваться для производства электроэнергии и тепла в качестве замены природного газа или в качестве топлива для транспортных средств), но и отходы самого процесса, также известные как дигестат. Это богатое питательными веществами органическое удобрение и для почвы. Кроме того, путём переработки на заводе анаэробного сбраживания органических отходов, таких как продукты питания, растительные отходы и навоз, весь метан, который в противном случае оказался бы в атмосфере, вместо этого извлекается и используется. То есть, наряду с производством энергии из возобновляемых источников, предотвращается выброс в атмосферу парникового газа.
Чтобы с максимальной отдачей использовать анаэробное сбраживание для снижения выбросов парниковых газов, важно перерабатывать на заводе, прежде всего, те отходы (сырьё), которые достаточно устойчивы и получены с минимально возможным выбросом в пересчёте на углекислый газ. Не менее важно обеспечить эффективность процесса и использовать каждый ватт энергии. Рекуперация отработанного тепла из таких источников, как когенеративные установки, выхлопные газы и даже обработанный дигестат, и использование этой энергии для других процессов на предприятии — это реальный способ повысить общую эффективность завода анаэробного сбраживания.
Следующий шаг к достижению экологических преимуществ анаэробного сбраживания — это оптимальное использование полученного дигестата. На выходе большинства заводов получается смесь жидкого и твёрдого дигестата. В зависимости от физических свойств, она обладает различными материально-техническими требованиями к хранению и использованию, а также отличается питательной ценностью. Но, в любом случае, дигестат может служить прекрасным источником органического вещества. За последнее столетие современные сельскохозяйственные технологии и чрезмерная эксплуатация земли привели к уменьшению содержания органических веществ в пахотных почвах, которые стали более восприимчивы к эрозии и потере углерода. Это создаёт целый ряд организационных проблем для фермеров. В масштабах всей планеты почва содержит почти 4000 миллиардов тонн органического углерода. Это значительно больше, чем содержание аналогичного элемента в атмосфере и всей растительности мира вместе взятых.
Замена минеральных удобрений твёрдым дигестатом не только уменьшает выбросы парниковых газов, но также обеспечивает фермеров источником питательных веществ и углерода в форме, которая легко поглощается частицами почвы. Биоудобрения помогают повысить общее качество почвы и способствуют хорошему росту урожая. Последний фактор наиболее важен, поскольку продовольственная безопасность станет главной глобальной проблемой в ближайшем будущем.
Существует множество различных способов добиться максимальной эффективности и полезности как самих биогазовых установок, так и полученного в результате их работы дигестата. Они предполагают использование такого оборудования, как системы пастеризации, разделения и повышения концентрации. Рекомендации опытных специалистов и грамотный выбор технологии обработки являются основой для принятия обоснованных инвестиционных решений, которые обеспечат рост эффективности производства с одновременным улучшением экологического профиля анаэробного сбраживания, то есть позволят с полной отдачей использовать преимущества инновационной технологии с точки зрения смягчения влияния на изменение климата.
1. Agriculture and Climate Change. OECD. Sept 2015: http://www.mapama.gob.es/es/cambio-climatico/temas/mitigacion-politicas-y-medidas/agriagricyccocde_t...
2. Soil organic carbon (SOC) loss. FAO. 2016: http://www.fao.org/3/a-i6472e.pdf
