Sentetik gübreler küresel gıda üretiminde çok önemli bir rol oynuyor; nitrojen bazlı gübreler tek başına dünya nüfusunun yaklaşık yarısının beslenmesini destekliyor.  

Ancak, gıda güvenliği endişelerinin yanı sıra önemli çevresel maliyetleri de beraberinde getiriyorlar. Bunlar, gübrelerin çiftliklerdeki alt kısımdaki uygulamalarının yanı sıra üst kısımdaki üretim ve dağıtımını da kapsamaktadır. Bu blog yazısında ikinci soruna odaklanıyoruz. 

Neden Azot? 

Azot, bitki örtüsünün büyümesi, amino asit sentezi ve klorofil gelişimi gibi önemli süreçleri kolaylaştıran önemli bir ürün besin maddesidir. Doğada bitkiler azotu topraktan emer ve burada mikroplar tarafından biyolojik olarak kullanılabilir çeşitli formlarda havadan sabitlenir. 

19 sırasındath yüzyılda bilim adamları ve mühendisler, doğal olarak oluşan mikropların mümkün kıldığının ötesinde mahsul ekimini artırmak için nitrojeni sentezlemenin yollarını bulmak için yarıştılar. Bu çabaların sonucu, amonyağın büyük ölçekli endüstriyel üretimini mümkün kılan Haber-Bosch sürecidir; Günümüzde kullanılan çoğu azotlu gübrenin öncüsü olan azot içeren bir bileşik. 

Gübre Üretimi, Dağıtımı = Yığılmış Emisyonlar 

Geleneksel Haber-Bosch prosesi, havadaki nitrojenin fosil yakıtlardan (tipik olarak doğal gaz) elde edilen hidrojenle reaksiyona sokulması yoluyla çalışıyor. Bu reaksiyonun gerçekleşmesi için gereken yüksek sıcaklıkların yaratılması için de fosil yakıtlara ihtiyaç vardır. Geleneksel gübre üretiminin enerji yoğun doğası, toplam küresel enerji kullanımının yaklaşık %1-2'sine ve toplam küresel sera gazı emisyonlarının %1-2'sine tekabül etmektedir.  

Dahası, seri üretim için ihtiyaç duyulan ölçek ekonomilerine ulaşmak için endüstri oldukça merkezileştirilmiştir. Sonuç olarak, gübrenin son kullanıcılara (yani çiftliklere) ulaştırılması için uzun mesafeli nakliye gerekmektedir. Bu, daha fazla emisyonun birikmesine neden olur ve gübrelerin tedarik zinciri şoklarına karşı son derece hassas olmasına neden olur. Örneğin gübre fiyatları, 2020-2022 yılları arasında Kovid kaynaklı aksamalar, küçük stoklar, Rusya-Ukrayna çatışmasının tırmanması ve büyük Çinli üreticiler ve distribütörler tarafından uygulanan etkili ihracat yasağı nedeniyle hızla arttı. 

Bununla birlikte, gübre talebi, özellikle verimi artırmak için besin maddelerine en çok ihtiyaç duyan ve genellikle üretim noktalarından en uzakta bulunan düşük gelirli ülkelerde artmaya devam ediyor. 

Merkezi Olmayan Bir Endüstriye Doğru 

Bu enerji tüketimi sorunlarını, emisyonları ve tedarik zinciri verimsizliklerini azaltma ihtiyacının kabul edilmesi, dağıtılmış gübre üretim modelleri etrafında yenilikçiliği teşvik etti. Bu tür modeller, nitrojen fiksasyonu konusunda 'daha temiz' yaklaşımlardan yararlanırken gübre üretimini son kullanıcılara yaklaştırarak nakliye ihtiyaçlarını en aza indirmeyi ve sürdürülebilirliği artırmayı amaçlıyor. 

Geniş anlamda iki kategori ortaya çıktı: 

1. Orta ölçekli yerel/bölgesel üretim: Bu, geleneksel Haber-Bosch tesislerinden biraz daha küçük ölçekte üretimdir, ancak genel olarak aynı doğrultuda (yani 'yeşil amonyak') çalışmaktadır. Buradaki en önemli fark, amonyak üretmek için gereken hidrojenin elektroliz yoluyla sudan elde edilmesidir; Tipik olarak aynı yerde bulunan güneş veya rüzgar tesislerinden elde edilen yenilenebilir enerji ise hidrokarbonlar yerine sürece güç sağlıyor. Bu yaklaşımı benimseyen yenilikçilerin örnekleri arasında şunlar bulunmaktadır: FertigHyAvrupalı ​​çiftçilere sürdürülebilir gübre üretmek amacıyla İspanya'da yeşil amonyak tesisi kurmayı planlıyor. 
    

1. Mikro ölçekte yerinde üretim: Bu yaklaşım, ademi merkeziyetçilik kavramını sonuna kadar götürmeyi amaçlamaktadır. Genellikle bir nakliye konteynırının içinde yer alan ve bireysel bir çiftlik veya topluluk için yeterli miktarda gübre üretebilen kompakt üretim birimlerini içerir. Bu yerinde üretim yönteminde yenilikçiler genellikle iki nitrojen sabitleme yöntemini araştırıyor: 

Görevli Avantajı mı? 

Dağıtılmış üretimin umut verici beklentilerine rağmen zorluklar devam ediyor. Görevli gübre şirketleri, karbon yakalama ve depolama teknolojilerini geleneksel Haber-Bosch tesislerine (yani 'mavi amonyak') entegre etmeye ve nitrojeni artıran biyolojik girdiler gibi alt müdahalelere odaklanma eğilimindeydi. Birkaç istisna dışında, orta ölçekli ve mikro ölçekli dağıtılmış teknolojilerle yalnızca minimum düzeyde ilgilendiler.  

Bunun yerine, gıda ve enerji endüstrilerindeki oyuncular kurumsal katılımı dağıtılmış çözümlere yönlendiriyor. Örnekler arasında Nitricity'nin Olam Food Ingredients ile yerinde nitrojen sabitleme teknolojisinin saha denemesi ve Heineken ve RIC Energy'nin FertigHy'de kurucu yatırımcı olması yer alıyor.  

Mikro ölçekli çözümler alanında teknoloji risk sermayedarları, Nitricity ve Jupiter Ionics gibi yeni kurulan şirketlere erken aşama yatırımlara öncülük etti. Bu arada Macquarie gibi altyapı yatırımcıları da orta ölçekli girişimlere ilgi gösteriyor. Atlas Tarım. 

Kilit bölgelerde çevresel düzenlemeler sıkılaştıkça ve yakıt ve enerji depolama gibi kullanımlara yönelik yeni yeşil amonyak pazarları ön plana çıktıkça, seçilmiş bir grup gübre yenilikçisinin bu avantajlardan yararlanmasını bekleyebiliriz. Yeni amonyak pazarlarından yararlanma yeteneği, özellikle benzersiz teknoloji tekliflerine sahip yenilikçiler için daha fazla yerleşik ilgiyi çekebilecek çeşitlendirilmiş gelir fırsatları anlamına gelir. 

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.cleantech.com/distributed-fertilizer-supply-is-crucial-for-future-food-security-and-sustainability/