Цианамид кальция останавливает производство метана в навозной жиже
За последние 200 лет концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем в два раза. В основном это связано с потреблением человеком мяса. Коровы и другие жвачные животные производят метан в процессе пищеварения, другим важным источником метана являются экскременты животных. Одна треть всего антропогенного метана в мире поступает от домашнего скота: по оценкам, до 50% его образуется в результате процессов ферментации в навозной жиже.
По этим причинам исследователи по всему миру ищут способы подавления этих процессов. Боннский университет и компания SF-Soepenberg GmbH, производящая удобрения, представили перспективное решение этой проблемы.
В лаборатории к навозной жиже с фермы добавили цианамид кальция – химическим веществом, которое используется в качестве азотного удобрения в сельском хозяйстве уже более 100 лет. Это привело к почти полной остановке производства метана.
В целом, выбросы сократились на 99%. Этот эффект начался уже через час после добавления и сохранялся до конца эксперимента спустя полгода. Длительная эффективность важна, потому что навозная жижа не просто выбрасывается. Скорее, она хранится до начала следующего вегетационного периода, а затем разбрасывается по полям в качестве ценного удобрения. Поэтому хранение в течение нескольких месяцев является довольно распространенным явлением.
За это время навозная жижа преобразуется бактериями и грибками, расщепляющими непереваренный органический материал на все более мелкие молекулы. В конце этих процессов образуется метан. Цианамид кальция разрывает эту цепь химических превращений, причем делает это одновременно в разных точках. Это вещество подавляет микробную деградацию короткоцепочечных жирных кислот, промежуточного звена в этой цепи, и их превращение в метан.
Кроме того, у цианамида кальция есть и другие преимущества. Он обогащает навозную жижу азотом и тем самым улучшает ее удобрительный эффект. Он также предотвращает образование отложения органических веществ, которые образуют твердую корку на навозной жиже и препятствуют газообмену. Эту корку обычно необходимо регулярно разбивать и перемешивать.
Этот процесс также имеет преимущества для самих животных: Их часто содержат на так называемых реечных полах. Их экскременты падают через отверстия в полу в большой контейнер. Благодаря микробному преобразованию фекально-мочевая смесь со временем вспенивается и поднимается обратно через щели, и животные стоят в своих собственных экскрементах. Цианамид кальция останавливает это вспенивание. Расходы на цианамид кальция также приемлемы, они составляют примерно 0,3-0,5 евроцента (24-40 коп. по курсу ЦБ РФ на на 07.03.2023) на литр молока в животноводстве.
Однако, в настоящее время законодательство ЕС о чистоте навозной жижи не позволяет использовать этот метод.
