Молочные фермы производят огромное количество мощных парниковых газов. Однако теперь ученые утверждают, что эти фермы могут значительно сократить выбросы метана, накрыв резервуары с коровьим навозом специальными покрытиями.
Согласно новому исследованию, после установки на калифорнийской ферме «дигестера» — системы, улавливающей газы над навозными резервуарами и преобразующей их в топливо, — выбросы метана сократились на 80%.
«Когда система хорошо спроектирована и правильно управляется, выбросы действительно могут резко снизиться. Именно это мы и наблюдали», — заявила соавтор исследования Франческа Хопкинс, доцент кафедры изменения климата и устойчивого развития в Калифорнийском университете в Риверсайде.
Метан — парниковый газ, чей потенциал глобального потепления в 80 раз выше, чем у углекислого газа, в течение 20 лет. Он выделяется при разложении навоза, когда бактерии разрушают органические вещества. Выбросы от навоза являются крупнейшим источником метана в Калифорнии и четвертым по величине в США. Однако, по мнению исследователей, расширение использования дигестеров и устранение возможных утечек может значительно сократить эти выбросы.
Дигестеры представляют собой герметичные системы, предотвращающие утечку метана из навозных резервуаров. Метан откачивается и либо сжигается для выработки электроэнергии, либо очищается для получения возобновляемого природного газа. По данным Агентства по охране окружающей среды США, этот газ можно направлять в распределительные сети, сжимать для использования в качестве топлива или перерабатывать в другие продукты.
Хопкинс и ее коллеги измерили влияние дигестера на молочной ферме в округе Туларе — регионе, который производит больше всего молока в США. Ученые установили передвижную измерительную станцию с газовыми датчиками и в течение года фиксировали уровень метана до и после установки системы в 2021 году.
Согласно исследованию, опубликованному 4 июня в журнале Global Change Biology Bioenergy, до установки дигестера концентрация метана возле навозного резервуара составляла в среднем 28,6 ppm (частей на миллион). После ввода системы в эксплуатацию этот показатель упал до 3,7 ppm. Изначально в системе были утечки, но совместно с оператором фермы исследователи их обнаружили и устранили.
Результаты эксперимента на ферме в Туларе доказывают, насколько эффективными могут быть дигестеры в борьбе с выбросами метана.
В Калифорнии дигестеры считаются главным инструментом сокращения сельскохозяйственных выбросов метана. В 2016 году штат принял закон, согласно которому к 2030 году выбросы метана от молочного и животноводческого секторов должны сократиться на 40% по сравнению с уровнем 2013 года. Согласно новому исследованию, если 139 калифорнийских ферм, использующих дигестеры, достигнут таких же результатов, как ферма в Туларе, это позволит выполнить 39% от поставленной цели.
Однако эксплуатация дигестеров требует значительных инвестиций, получения разрешений и постоянного обслуживания. Кроме того, эти системы не могут контролировать другие загрязнители, такие как аммиак.
«Они подходят не для каждой фермы», — отмечает Хопкинс. «Но для тех хозяйств, где их можно внедрить, это один из самых экономически эффективных способов сокращения парниковых газов».
Ученые также изучают альтернативные методы снижения выбросов метана, такие как добавление специальных кормовых добавок в рацион коров или использование метаногенных ингибиторов. Некоторые фермы экспериментируют с аэробной переработкой навоза, которая практически не производит метана.
В будущем сочетание разных технологий может сделать молочное животноводство более экологичным. Однако уже сейчас ясно, что дигестеры — это проверенное решение, способное дать быстрый эффект в борьбе с изменением климата.
