Возобновляемое сырье - вклад в защиту климата?
Ввиду угрозы изменения климата, вызванной потреблением ископаемого топлива, возобновляемое сырье снова стало более интересным. Принесет ли использование этих сельскохозяйственных продуктов пользу климату, зависит не только от того, в какой степени можно заменить ископаемое топливо. Не менее важно, сколько следовых газов, влияющих на климат, образуется при производстве возобновляемых источников энергии. Ученые из Центра исследования лесных экосистем составили баланс влияющих на климат газовых примесей метана и закиси азота. Вызывающие тревогу большие количества иногда попадают в атмосферу с полей картофеля и рапса, но очень мало в случае плантаций тополя. Это наблюдение было сделано Dr. Хайнер Флесса, профессор д. Фридрих Биз и Др. Райнер Брумме из Института почвоведения и питания лесов Геттингенского университета в сотрудничестве с учеными из Института сельскохозяйственной химии Геттингенского университета и Института экологии почв Исследовательского центра окружающей среды и здоровья GSF в Мюнхен-Нойхерберг. В течение трех лет они изучали выращивание картофеля, рапса и тополя с точки зрения защиты климата.
Если вы используете возобновляемое сырье, такое как древесина, растительное масло или биоэтанол, вместо сырой нефти или угля, вы не только сохраняете ограниченные ресурсы. В целом выделяется меньше углекислого газа. Потому что то количество, которое попадает в атмосферу из возобновляемого сырья, ранее было включено в органику растениями на поле. Однако для того, чтобы иметь возможность оценить влияние на климат, необходимо также учитывать другие следовые газы. Веселящий газ (закись азота) и метан также входят в число так называемых парниковых газов: они блокируют возврат части излучаемой солнечной энергии в космос и, таким образом, предотвращают - сравнимо со стеклянными панелями теплицы - переохлаждение на Земле.. Около 25 процентов дополнительного антропогенного парникового эффекта в настоящее время можно отнести на счет метана и закиси азота.
Почвы исследованных площадей возделывания извлекают метан из воздуха. Там живут микроорганизмы, способные поглощать и расщеплять метан из воздуха. Однако это не имеет большого значения для баланса парниковых газов: годовое поступление метана составляет всего несколько сотен граммов на гектар в год. Выделение закиси азота следует оценивать совершенно иначе. За столетний период этот газ стал в 13 раз более мощным парниковым газом, чем метан, и в 320 раз более мощным, чем углекислый газ. Закись азота производится бактериями, которые преобразуют нитраты и аммоний, когда в почве мало кислорода. Поэтому в чрезмерно удобренных, сильно уплотненных почвах часто образуется много этого парникового газа.
Обследуемые насаждения тополя выделяют всего от 0,3 до 0,9 кг закиси азота на гектар в год. Другие выбросы, влияющие на климат, возникающие при обработке, производстве и использовании древесной щепы из тополя, также относительно низки. В рамках оценки жизненного цикла ученые сравнивают этот регенеративный источник энергии с мазутом. Они исходят из того, сколько мазута может заменить один гектар тополя. Доказано, что использование тополиной щепы вместо топочного мазута значительно снижает выбросы парниковых газов: на одном гектаре обрабатываемой площади можно достичь годового сокращения выбросов, что соответствует примерно 15 тоннам углекислого газа.
При выращивании рапса и картофеля баланс парниковых газов гораздо менее благоприятен. С одной стороны, при производстве необходимых удобрений образуется много парниковых газов, а с другой стороны, интенсивно удобряемые посевные площади выделяют большое количество закиси азота. Обследованные поля рапса дают до 3,6 кг закиси азота на гектар в год, поля картофеля даже до 25 кг. Если невозможно сократить эти выбросы, метиловый эфир рапсового масла в качестве альтернативного источника энергии может внести незначительный вклад в защиту климата или совсем не внести его. То же самое относится и к этанолу, полученному из картофельного крахмала.
Конечно, для других целей все еще может иметь смысл выращивать рапс и картофель в качестве возобновляемого сырья. В любом случае представляется важным свести к минимуму образование следовых газов, влияющих на климат. Ученые также изучили, как можно уменьшить выброс закиси азота с помощью щадящей обработки почвы и экономичного внесения удобрений. Помимо управления, согласно их выводам, важную роль также играют такие факторы, как местоположение и погода. Поэтому результаты исследования не могут быть легко перенесены в другие рамочные условия и не могут быть обобщены в общих моделях.