Как покрытие навозных прудов на фермах может снизить выбросы метана на 80%

Достаточно лишь накрыть навозные пруды на молочных фермах огромным тентом — и выбросы метана, одного из самых опасных парниковых газов, могут снизиться на впечатляющие 80%. Эта идея становится все более популярной среди ученых и фермеров, которые ищут эффективные способы борьбы с климатическими изменениями. В свете исследований, проведенных в Калифорнии, выяснилось, что простое покрытие может стать ключевым инструментом снижения парниковых газов в сельском хозяйстве.

Почему метан так важен для изменения климата

Метан (CH₄) — это парниковый газ, который в кратчайшие сроки оказывает гораздо более сильное влияние на глобальное потепление, чем углекислый газ. Согласно данным Межправительственной панели по изменению климата, за 20 лет метан обладает потенциалом глобального разогрева в 80 раз выше CO₂. Вследствие этого даже небольшие изменения в его концентрации могут кардинально изменить баланс климата на планете.

Основным источником метана в сельском хозяйстве является разложение навоза — натуральный процесс, вызываемый бактериями, которые разрушают органические вещества. На фермах в США и, в особенности, в Калифорнии, навозные пруды — это распространенная практика по утилизации отходов, однако они являются мощным источником выбросов этого газового загрязнителя.

Механизм работы покрытий и дигестеров

Идея заключается в том, чтобы закрыть навозные пруды специальными герметичными тентами или системами, называемыми дигестерами. Они создают герметичный барьер, который предотвращает выход метана в атмосферу. Вместо этого газ собирается внутри системы и затем перерабатывается в энергию — либо сжигается для получения электроэнергии, либо очищается для получения возобновляемого природного газа, пригодного для заправки автомобилей или производства различных продуктов.

По словам ведущих ученых, при правильной эксплуатации системы сокращение выбросов может достигать 80%, что делает ее одним из наиболее перспективных методов борьбы с климатическими изменениями в агросекторе.

Кейс из Калифорнии: результаты и перспективы

Исследование, проведенное учеными Университета Калифорнии в Риверсайде, стало прорывным. В 2021 году на одном из крупнейших молочных комплексов в Тулейр-Каунти, регионе, специализирующемся на производстве молока, был установлен мобильный газоанализатор, который в течение года фиксировал уровни метана. Перед установкой системы уровень метана вблизи навозных прудов достигал 28,6 частей на миллион (ppm), а после — снизился до 3,7 ppm, что является чрезвычайно значительным снижением.

Основная причина высокой эффективности — качественная установка герметичных систем и устранение утечек. После выявления и устранения проблемных мест показатель выбросов снизился еще больше. Этот опыт показывает, что правильное управление системами и техническое обслуживание могут вывести их работу на новый уровень.

Экономическая эффективность и вызовы внедрения

Несмотря на очевидные преимущества, внедрение дигестеров — это сложный и затратный процесс, требующий инвестиций, получения разрешительных документов и долгосрочного обслуживания. Стоимость установки систем варьируется в диапазоне 2-5 миллионов рублей за один объект, а эксплуатация требует постоянного мониторинга и ремонта. Кроме того, системы не устраняют все виды загрязнений: например, выбросы аммиака и других веществ остаются вне зоны действия покрытий.

Тем не менее, для фермеров, готовых инвестировать в экологические технологии, это может стать выгодной стратегией, поскольку снижение выбросов может сопровождаться снижением налоговых платежей и получения дополнительных субсидий. В штате Калифорния действует программа поддержки, по которой фермеры могут получать компенсацию за установку систем, что делает проект более доступным.

Потенциал масштабирования и глобального применения

Если бы все 139 молочных ферм в Калифорнии, использующих дигестеры, достигли таких же результатов, то общие сокращения метана могли бы составить до 39% от запланированных целей по снижению выбросов для сельскохозяйственного сектора штата — 40% снижения до 2030 года. Это существенно приближает США к выполнению своих климатических обязательств.

Подобные системы уже успешно работают в Европе, Новом Свете и Австралии, где фермеры активно внедряют технологические инновации для снижения негативного воздействия на окружающую среду. В странах с развитой сельскохозяйственной инфраструктурой такие технологии получают все большее распространение, и их потенциал по снижению парниковых газов только растет.

Будущее и научные перспективы

Научные исследования продолжаются, и ученые активно ищут новые методы повышения эффективности дигестеров и минимизации их недостатков. Например, разработки новых материалов и систем автоматического контроля позволяют снизить цену и упростить обслуживание. Также идет работа по расширению спектра улавливаемых газов — чтобы не только метан, но и аммиак или другие опасные вещества также не попадали в атмосферу.

Изучая опыт таких стран, как Израиль и Нидерланды, эксперты пришли к выводу, что интеграция технологий улавливания и переработки газов в агросекторе — это не только способ борьбы с климатом, но и возможностью получения новой прибыли для фермеров, модернизации производства и повышения экологической ответственности сельского хозяйства.

Выводы

Покрытие навозных прудов герметичными системами и использование дигестеров — это не утопия, а эффективный и практически реализуемый инструмент снижения парниковых выбросов. Внедрение этих технологий в России может значительно снизить углеродный след агросектора и повысить его устойчивость путем превращения отходов в энергию и возможность получения дополнительных доходов. Несмотря на существенные инвестиции и организационные сложности, глобальный эффект — снижение уровня парниковых газов и замедление темпов изменения климата — обоснован и необходим для сохранения будущего планеты.