تولید کود بدون آلاینده کربن+اینفوگرافی

اخبار سبز کشاورزی؛ این مسئله نه فقط از نظر حفظ محیط زیست بلکه به دلیل کاهش نیاز به گاز طبیعی در کشورهای فاقد منابع گازی و همچنین ضرورت افزایش امنیت غذایی، از اهمیت بالایی برخوردار است.

انجام کشت‌های فشرده برای تولید محصول بیشتر، زمانی امکان‌پذیر است که به اندازه کافی کودهای ازته، فسفر و پتاسیم در خاک وجود داشته باشد. این در حالی است که فسفر و پتاسیم را می‌توان از معادن استخراج نمود، اما ازت را تنها می‌توان از هوا تولید کرد.

در فرآیند صنعتی مذکور، نیتروژن مولکولی را در دمای بالا(400-300 درجه سانتی‌گراد) و فشار بالا(100-35 مگاپاسکال) با هیدروژن ترکیب می‌کنند. برای رسیدن به دماهای بالا و تهیه هیدروژن مورد نیاز به سوخت فسیلی زیادی نیاز دارد.

به همین دلیل تثبیت نیتروژن ضمن اینکه هزینه‌های بالایی دارد گاز CO2 زیادی نیز وارد جو می‌کند. حال باید روش‌هایی به کار گرفت که هزینه‌ها و آلودگی هوا کاهش پیدا کند.

در این مقوله چنانچه گفته شد، تولید هیدروژن انرژی زیادی می‌طلبد که در این‌جا به مقادیر عظیمی از گاز طبیعی یا مانند کشور چین به زغال سنگ نیاز است.

این روش تولید، به همان نسبت نیز آلاینده کربن به جا می‌گذارد و از جهت دیگر، ناپایداری‌های قیمت کود ازته به دلیل عوارض ناشی از نوسانات قیمت‌های بازار انرژی، بسیار آسیب‌پذیر است.

مزایا و معایب

بررسی‌های به عمل آمده نشان می‌دهد که عبور از چنین مرحله‌ای امکان‌پذیر بوده، ضمن آن که می‌تواند به امنیت غذایی نیز کمک نماید، اگر چه روش‌های جایگزین ممکن است مزایا و آسیب‌‌هایی نیز در پی داشته باشند. این روش‌ها می‌توانند به صورت زیر به‌کار برده شوند:

روش اول: تولید هیدروژن طبق معمول که نیازمند استفاده از سوخت‌های فسیلی است و کربن تولید شده از آن را به جای رها کردن در فضا، وارد لایه‌های زیرزمین کرده و در آن جا ذخیره نمایند.

این روش نه فقط نیازمند زیرساخت‌های لازم برای جذب، حمل و ذخیره‌سازی کربن است، بلکه به نوبه خود متضمن استفاده زیاد انرژی می‌باشد. اما علی‌رغم این کاستی‌ها از نظر مقایسه‌ای، روشی موثر است.

روش دوم: تولید کربن به روش کاربردی الکتریکی و استفاده از الکترولیز آب برای تولید هیدروژن مورد نیاز که این روش به طور متوسط به 25 برابر انرژی بیشتر نسبت به روش استفاده از گاز نیازمند است و باز هم به نوبه خود موجب تولید مقادیر عظیمی از گاز کربنیک خواهد شد. اما آن دسته از کشورهایی که از انرژی باد و نور آفتاب استفاده می‌کنند، امکان دارد روش الکتریکی بدون تولید گاز کربنیک در تولید ازت را داشته باشند. اگر چه استفاده از چنین الکتریسیته‌ای در سایر بخش‌های اقتصادی به نام حفظ محیط‌زیست و منابع آب و هوایی، می‌تواند فواید بیشتری داشته باشد.

روش سوم: سنتز هیدروژن مورد نیاز برای تولید کود از بیوماس است که همین موضوع نیز به مقادیر متنابهی از اراضی آبی و آب نیازمند است. البته روش یاد شده نیز می‌تواند رقیبی سرسخت در تولید غذا باشد.

محققان اعتقاد دارند که می‌توان ترکیبی از 3 روش فوق را بر اساس شرایط منطقه‌ای هر کشور و منابع قابل دسترسی آن‌ها به کار گرفت اما در هر حال، کشاورزی به طور کلی به مقادیر کافی از کودهای ازته نیاز دارد.

چالش‌های چین و هند

در دو کشور پرجمعیت جهان که در حدودا نیمی از کل انسان‌های کره زمین در آن‌ها به سر می‌برند، امنیت غذایی آن‌ها وابستگی شدیدی به واردات گاز طبیعی و کودهای ازته دارد. کشورهایی که به ویژه می‌توانند از نوسانات قیمت‌ها در بازارهای گاز طبیعی و ازت آسیب ببینند عبارتند از: هندوستان، برزیل، چین، فرانسه، ترکیه و آلمان.

کربن‌زدایی از روند تولید کود، موجب کاهش این آسیب‌پذیری و همچنین افزایش امنیت غذایی می‌گردد. در شرایط حداقلی، به کار بردن الکتریسیته و همچنین استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر از وابستگی بیشتر به واردات گاز طبیعی می‌کاهد. هر چند این روند کماکان ادامه دارد. به نظر می‌رسد که کربن‌زدایی، صف‌بندی کشورهای تولیدکننده کودهای ازته را دچار تغییراتی خواهد کرد.

بزرگ‌ترین صادرکنندگان ازت کشورهای روسیه، چین، مصر، قطر و عربستان سعودی هستند، البته به استثناء کشور چین، چرا که سایر این کشورها متکی به منابع گازی خود هستند.

در آینده، به نظر می‌رسد کشورهایی که از کربن‌زدایی استفاده زیادی خواهند برد آن‌هایی هستند که قادر به تولید انرژی از منابعی چون باد و خورشید بوده و همچنین زمین و آب کافی دارند که در راس آن‌ها کشورهای کانادا و آمریکا قرار دارند. این یک واقعیت عینی است که برای تامین پایدار نیازهای بخش کشاورزی به کودهای ازته، با هدف برآورده نمودن امنیت غذایی و رعایت شرایط اقلیمی باید در آینده اقدامات موثری صورت پذیرد.

خاطر نشان می‌شود جنگ روسیه علیه اوکراین فقط موجب افزایش قیمت غلات نشده، بلکه قیمت گاز طبیعی را نیز بالا برده که به نوبه خود باعث بالا رفتن قیمت کودها شده است.

با این همه برخی از تولیدکنندگان کود تصمیم گرفته‌اند به دلیل غیراقتصادی بودن قیمت گاز به طور موقت تولید خود را کاهش دهند.