Τα συνθετικά λιπάσματα διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην παγκόσμια παραγωγή τροφίμων, με τα λιπάσματα με βάση το άζωτο από μόνα τους να υποστηρίζουν τη διατροφή περίπου του μισού πληθυσμού του πλανήτη.  

Ωστόσο, συνοδεύονται από σημαντικό περιβαλλοντικό κόστος, καθώς και ανησυχίες για την επισιτιστική ασφάλεια. Αυτά επεκτείνονται τόσο στην κατάντη εφαρμογή των λιπασμάτων στα αγροκτήματα, όσο και στην ανάντη παραγωγή και διανομή τους. Σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου, εστιάζουμε στο τελευταίο πρόβλημα. 

Γιατί άζωτο; 

Το άζωτο είναι ένα βασικό θρεπτικό συστατικό της καλλιέργειας, που διευκολύνει κρίσιμες διαδικασίες όπως η ανάπτυξη του φυλλώματος, η σύνθεση αμινοξέων και η ανάπτυξη χλωροφύλλης. Στη φύση, τα φυτά απορροφούν άζωτο από το έδαφος, όπου στερεώνεται από τον αέρα σε διάφορες βιοδιαθέσιμες μορφές από μικρόβια. 

Κατά τη διάρκεια της 19th αιώνα, επιστήμονες και μηχανικοί αγωνίστηκαν για να βρουν τρόπους σύνθεσης αζώτου για να ενισχύσουν την καλλιέργεια των καλλιεργειών πέρα ​​από αυτό που κατέστησαν δυνατό αυτά τα φυσικά μικρόβια. Το αποτέλεσμα αυτών των προσπαθειών είναι η διαδικασία Haber-Bosch, η οποία επιτρέπει τη μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή αμμωνίας. μια ένωση που περιέχει άζωτο που είναι ο πρόδρομος των περισσότερων αζωτούχων λιπασμάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα. 

Λιπάσματα Παραγωγή, Διανομή = Στοιβαγμένες Εκπομπές 

Η συμβατική διαδικασία Haber-Bosch λειτουργεί αντιδρώντας άζωτο από τον αέρα με υδρογόνο που προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, συνήθως φυσικό αέριο. Τα ορυκτά καύσιμα απαιτούνται επίσης για τη δημιουργία των υψηλών θερμοκρασιών που απαιτούνται για να πραγματοποιηθεί αυτή η αντίδραση. Η ενεργοβόρα φύση της παραδοσιακής παραγωγής λιπασμάτων αντιπροσωπεύει περίπου το 1-2% της συνολικής παγκόσμιας χρήσης ενέργειας και το 1-2% των συνολικών παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.  

Επιπλέον, για να επιτευχθούν οι οικονομίες κλίμακας που απαιτούνται για τη μαζική παραγωγή, η βιομηχανία είναι εξαιρετικά συγκεντρωτική. Ως αποτέλεσμα, απαιτείται μεταφορά μεγάλων αποστάσεων για τη μεταφορά λιπασμάτων στους τελικούς χρήστες (δηλαδή, τις φάρμες). Αυτό συσσωρεύει περαιτέρω εκπομπές και αφήνει τα λιπάσματα βαθιά ευαίσθητα σε κραδασμούς της εφοδιαστικής αλυσίδας. Για παράδειγμα, οι τιμές των λιπασμάτων εκτοξεύτηκαν στα ύψη μεταξύ 2020-2022 λόγω των διαταραχών που σχετίζονται με τον Covid, των μικρών αποθεμάτων, της κλιμάκωσης της σύγκρουσης Ρωσίας-Ουκρανίας και μιας αποτελεσματικής απαγόρευσης εξαγωγών που επιβλήθηκε από μεγάλους Κινέζους παραγωγούς και διανομείς. 

Ωστόσο, η ζήτηση για λίπασμα συνεχίζει να αυξάνεται, κυρίως από χώρες με χαμηλότερο εισόδημα που χρειάζονται περισσότερο θρεπτικά συστατικά για να αυξήσουν τις αποδόσεις και συνήθως βρίσκονται πιο μακριά από τα σημεία παραγωγής. 

Προς μια Αποκεντρωμένη Βιομηχανία 

Η αναγνώριση της ανάγκης μετριασμού αυτών των προβλημάτων κατανάλωσης ενέργειας, εκπομπών και αναποτελεσματικότητας της εφοδιαστικής αλυσίδας έχει ωθήσει την καινοτομία γύρω από τα μοντέλα παραγωγής κατανεμημένων λιπασμάτων. Τέτοια μοντέλα στοχεύουν στην ελαχιστοποίηση των μεταφορικών αναγκών και στη βελτίωση της βιωσιμότητας μεταφέροντας την παραγωγή λιπασμάτων πιο κοντά στους τελικούς χρήστες, αξιοποιώντας παράλληλα «καθαρότερες» προσεγγίσεις για τη δέσμευση αζώτου. 

Σε γενικές γραμμές, έχουν προκύψει δύο κατηγορίες: 

1. Μεσαίας κλίμακας τοπική / περιφερειακή παραγωγή: Πρόκειται για παραγωγή σε κλίμακα ελαφρώς μικρότερη από τις παραδοσιακές εγκαταστάσεις της Haber-Bosch, αλλά λειτουργούν γενικά με τις ίδιες γραμμές (δηλ. «πράσινη αμμωνία»). Το βασικό στοιχείο διαφοροποίησης εδώ είναι ότι το υδρογόνο που απαιτείται για την παραγωγή αμμωνίας προέρχεται από το νερό μέσω ηλεκτρόλυσης. ενώ οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, συνήθως από συστεγαζόμενες ηλιακές ή αιολικές εγκαταστάσεις, τροφοδοτούν τη διαδικασία και όχι τους υδρογονάνθρακες. Παραδείγματα καινοτόμων που υιοθετούν αυτήν την προσέγγιση περιλαμβάνουν FertigHy, η οποία σχεδιάζει ένα εργοστάσιο πράσινης αμμωνίας στην Ισπανία για την παραγωγή βιώσιμων λιπασμάτων για τους ευρωπαίους αγρότες. 
    

1. Επιτόπια παραγωγή σε μικροκλίμακα: Αυτή η προσέγγιση στοχεύει να φτάσει την έννοια της αποκέντρωσης στα όριά της. Περιλαμβάνει συμπαγείς μονάδες παραγωγής, που συχνά στεγάζονται σε ένα εμπορευματοκιβώτιο αποστολής, οι οποίες μπορούν να παράγουν αρκετό λίπασμα για ένα μεμονωμένο αγρόκτημα ή κοινότητα. Σε αυτόν τον επιτόπιο τρόπο παραγωγής, οι καινοτόμοι γενικά διερευνούν δύο μεθόδους δέσμευσης αζώτου: 

Πλεονέκτημα κατεστημένου; 

Παρά τις υποσχόμενες προοπτικές της κατανεμημένης παραγωγής, οι προκλήσεις εξακολουθούν να υφίστανται. Οι υφιστάμενες εταιρείες λιπασμάτων έχουν την τάση να επικεντρώνονται στην ενσωμάτωση τεχνολογιών δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα στις παραδοσιακές εγκαταστάσεις της Haber-Bosch (δηλαδή, «μπλε αμμωνία») και σε επεμβάσεις κατάντη, όπως βιολογικές εισροές που ενισχύουν το άζωτο. Με λίγες εξαιρέσεις, έχουν ασχοληθεί ελάχιστα με κατανεμημένες τεχνολογίες μέσης και μικροκλίμακας.  

Αντίθετα, παίκτες από τις βιομηχανίες τροφίμων και ενέργειας οδηγούν την εταιρική συμμετοχή σε κατανεμημένες λύσεις. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τη δοκιμή πεδίου της Nitricity για την επιτόπια τεχνολογία δέσμευσης αζώτου με Olam Food Ingredients και η Heineken και η RIC Energy έγιναν ιδρυτικοί επενδυτές στο FertigHy.  

Στον τομέα των λύσεων μικροκλίμακας, τα τεχνολογικά VC έχουν οδηγήσει σε επενδύσεις πρώιμου σταδίου σε νεοφυείς επιχειρήσεις όπως η Nitricity και η Jupiter Ionics. Εν τω μεταξύ, επενδυτές υποδομής όπως η Macquarie δείχνουν ενδιαφέρον για επιχειρήσεις μεσαίας κλίμακας όπως Atlas Agro. 

Καθώς οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί γίνονται αυστηρότεροι σε βασικές δικαιοδοσίες και οι νέες αγορές πράσινης αμμωνίας για χρήσεις όπως η αποθήκευση καυσίμων και ενέργειας έρχονται στο προσκήνιο, μπορούμε να περιμένουμε μια επιλεγμένη ομάδα καινοτόμων λιπασμάτων να αποκομίσει τα οφέλη. Η δυνατότητα αξιοποίησης νέων αγορών αμμωνίας σημαίνει διαφοροποιημένες ευκαιρίες εσόδων που θα μπορούσαν να προσελκύσουν περισσότερο το ενδιαφέρον των κατεστημένων, ιδιαίτερα για καινοτόμους με μοναδικές τεχνολογικές προσφορές. 

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.cleantech.com/distributed-fertilizer-supply-is-crucial-for-future-food-security-and-sustainability/