/nginx/o/2023/02/14/15138867t1h873e.jpg)
Teadlased on välja arvutanud väetiste kogu elutsükli jalajälje, mis põhjustavad ligikaudu viis protsenti kasvuhoonegaaside koguheitest. Süsinikdioksiidi heitkoguseid saab vähendada ühe viiendikuni praegusest.
Cambridge'i ülikooli teadlased leidsid, et kaks kolmandikku väetiste heitkogustest tekivad pärast nende põldudele laotamist ja kolmandik heitkogustest pärineb tootmisprotsessidest.
Kuigi lämmastikupõhised väetised on juba teadaolevalt peamine kasvuhoonegaaside heitkoguste allikas, on see esimene kord, kui nende kogupanus tootmisest kasutuselevõtuni on välja arvutatud. Analüüs näitas, et sõnnik ja sünteetilised väetised eraldavad aastas 2,6 gigatonni süsinikku – rohkem kui ülemaailmne lennundus ja laevandus kokku.
Väetiste süsinikuheidet tuleb kiiresti vähendada ning samal ajal arvestada ülemaailmse toiduga kindlustatuse vajadusega. Varasemad uuringud on hinnanud, et 48 protsenti maailma elanikkonnast toidetakse sünteetiliste väetistega kasvatatud põllukultuuridega ja maailma rahvastik kasvab kuni 2050. aastani 20 protsenti.
Cambridge'i teadlased ütlevad, et väetiste heitkoguste vähendamiseks, säilitades samal ajal toiduga kindlustatuse, on vaja skaleeritavate tehnoloogiliste ja poliitiliste lahenduste kombinatsiooni. Siiski arvavad nad, et kui selliseid lahendusi saaks mastaapselt rakendada, saaks sõnniku ja sünteetiliste väetiste heitkoguseid vähendada kuni 80 protsenti kuni viiendikuni praegusest tasemest, ilma et tootlikkus väheneks. Nende tulemused on avaldatud ajakirjas Nature Food.
«Uskumatu on see, et me ei tea tegelikult, kui palju kemikaale me maailmas toodame, kuhu need jõuavad, kuhu ja kuidas nad kogunevad, kui palju heitmeid ja kui palju jäätmeid tekitavad,» ütles kaasautor dr André Cabrera Serrenho Cambridge'i tehnikaosakonnast.
Serrenho ja tema kaasautor Yunhu Gao võtsid ette projekti, et mõõta täpselt väetiste kogumõju. Kõigist naftakeemiatööstuse toodetest moodustavad valdava enamuse – lausa 74 protsenti – kas plastmassid või väetised.
«Emissioonide vähendamiseks on oluline, et me tuvastaksime ja prioritiseeriksime kõik sekkumised, mida saame teha, et muuta väetised keskkonnale vähem kahjulikuks,» ütles Serrenho. «Kuid kui me seda teeme, peab meil esmalt olema selge pilt nende toodete kogu elutsüklist. See kõlab elementaarsena, kuid tegelikult teame nendest asjadest väga vähe.»
Teadlased kaardistasid sõnniku ja sünteetiliste väetiste ülemaailmsed vood ja nende heitkogused 2019. aastaks kõigis elutsükli etappides, ühildades lämmastikväetiste tootmise ja tarbimise ning piirkondlikud heitetegurid üheksas maailma piirkonnas.
Pärast analüüsi lõpetamist leidsid teadlased, et erinevalt paljudest teistest toodetest tekib suurem osa väetiste heitgaasidest mitte tootmise, vaid nende kasutamise käigus.
«Oli üllatav, et see oli peamine heitkoguste allikas,» ütles Serrenho. «Kuid alles pärast kõigi heitkoguste kvantifitseerimist elutsükli igas etapis saame hakata uurima erinevaid leevendusmeetodeid, et vähendada heitkoguseid ilma tootlikkust kaotamata.»
Teadlased loetlesid ja kvantifitseerisid erinevate leevendusmeetodite maksimaalse teoreetilise mõju – enamik neist on juba teada, kuid nende maksimaalne võimalik mõju ei olnud kvantifitseeritud.
Sünteetiliste väetiste tootmisel tekkivad heitmed tekivad valdavalt ammoniaagi sünteesist, osaliselt tootmisprotsessis kasutatavate keemiliste reaktsioonide tõttu. Tootmisetapis oleks kõige tõhusam leevendus, kui tööstus dekarboniseeriks kütte ja vesiniku tootmise. Lisaks võib väetisi segada kemikaalidega, mida nimetatakse nitrifikatsiooni inhibiitoriteks, mis takistavad bakteritel dilämmastikoksiidi moodustamast. Tõenäoliselt muudavad need kemikaalid aga väetised kallimaks.
«Kui me muudame väetised kallimaks, siis on vaja põllumajandustootjatele ja väetiseettevõtetele mingit rahalist stiimulit,» ütles Serrenho. «Põllumajandus on sellisel kujul uskumatult raske äri ja põllumehi ei premeerita praegu väiksemate heitkoguste tekitamise eest.»
Kõige tõhusam viis väetistega seotud heitkoguste vähendamiseks oleks aga meie kasutatavate väetiste koguse vähendamine. «Oleme väetiste kasutamisel uskumatult ebatõhusad,» ütles Serrenho. «Me kasutame palju rohkem kui vajame, mis on majanduslikult ebaefektiivne ja see on tingitud põllumajandustavadest. Kui kasutaksime väetist tõhusamalt, vajaksime oluliselt vähem väetist, mis vähendaks heitkoguseid, ilma et see mõjutaks põllukultuuride tootlikkust.»
Teadlased uurisid ka kogu maailmas kasutatavate väetiste segu, mis on piirkonniti erinev. Osade suurima heitkogustega väetiste, näiteks karbamiidi asendamine ammooniumnitraadiga kogu maailmas võib heitmeid veelgi vähendada 20–30 protsenti. Sellest oleks aga kasu alles pärast väetisetööstuse dekarboniseerimist.
«Täiuslikke lahendusi pole olemas,» ütles Serrenho. «Peame mõtlema, kuidas me toitu toodame ja millised majanduslikud stiimulid toimivad kõige paremini. Võib-olla tähendab see põllumeestele maksmist vähemate heitkoguste tootmise eest, võib-olla tähendab see toidu eest rohkem maksmist. Peame leidma õige kombinatsiooni rahalistest, tehnoloogilistest ja poliitilistest lahendustest, et vähendada heitkoguseid, hoides samal ajal maailma toidetuna.»
Serrenho ja Gao hinnangul võib kõigi nende analüüsitud leevendusmeetmete rakendamisega 2050. aastaks väetisesektori heitkoguseid vähendada kuni 80 protsenti.
«Meie töö annab meile hea ettekujutuse sellest, mis on tehniliselt võimalik, mis on suured mõjutajad ja kus sekkumised oleksid mõttekad – on oluline, et me suunaksime sekkumised kõige olulisematele asjadele, et teha kiireid ja sisukaid edusamme heitkoguste vähendamisel,» ütles Serrenho.
Professor Jonathan Cullen ja nelja Ühendkuningriigi ja USA ülikooli teadlased töötavad selle nimel, et tuua selgust ülemaailmse naftakeemia tarneahela heitkogustesse.
:format(webp)/nginx/o/2022/01/02/14289763t1h533a.jpg)