Chuyển đổi chất thải hữu cơ thành khí sinh học là tốt cho khí hậu, nhưng ngăn ngừa chất thải tốt hơn nhiều
Đồ họa mô tả. Ảnh: DOI: 10.1016 / j.jclepro.2022.130441
Theo một nghiên cứu mới của Đại học Bangor, Đại học Limerick và Feedback toàn cầu, được công bố trên Tạp chí Sản xuất sạch hơn, việc sử dụng khí sinh học nên được hạn chế cẩn thận để ưu tiên các giải pháp khí hậu hiệu quả hơn như ngăn chặn chất thải, sản xuất điện năng lượng mặt trời và trồng rừng để đáp ứng mục tiêu phát thải khí nhà kính (GHG) "bằng không" đầy thách thức đặt ra cho năm 2050.
Tiến sĩ Prysor Williams, giảng viên cao cấp về quản lý môi trường tại Đại học Bangor và đồng tác giả của nghiên cứu, lưu ý: "Các nghiên cứu trước đây đã đánh giá hiệu suất môi trường của quá trình phân hủy kỵ khí so với các công nghệ thống trị hiện tại. Để cung cấp cơ sở bằng chứng mạnh mẽ hơn cho chiến lược bền vững đầu tư, chúng tôi muốn xem công nghệ 'xanh' được quảng bá rộng rãi này như thế nào so với các giải pháp thay thế tốt nhất hiện có, cả hiện nay và trong bối cảnh tương lai, nơi công nghệ sạch có khả năng chiếm ưu thế trên con đường hướng tới phát thải khí nhà kính ròng bằng không. "
Trong khi biogas hiện là nhiên liệu giao thông sạch hơn nhiều so với xăng hoặc dầu diesel, điện khí hóa nhanh chóng trong vận chuyển và phát triển nhiên liệu hydro xanh giúp tiết kiệm khí thải hơn và có thể phủ nhận lợi ích khí hậu của việc sử dụng biogas làm nhiên liệu vận tải trong những thập kỷ tới. Trong khi đó, đốt khí sinh học quy mô lớn để phát điện hoặc phát nhiệt công nghiệp có thể là cách sử dụng khí sinh học tốt nhất để giảm thiểu KNK trong tương lai nếu thu giữ và lưu trữ các-bon năng lượng sinh học (BECCS) được triển khai. Nghiên cứu mô hình hóa một "ngách bền vững" tiềm năng cho quá trình tiêu hóa kỵ khí (AD) trong bối cảnh lượng thức ăn thừa và tiêu thụ thịt và sữa đều giảm một nửa, với các cơ sở của AD xử lý chất thải và phân thực phẩm không thể tránh khỏi còn lại. "Thị trường ngách bền vững" này ngăn cản việc sử dụng không hiệu quả các loại cây trồng có mục đích và được dự đoán dựa trên hành động chính sách đầy tham vọng nhằm ưu tiên ngăn ngừa lãng phí thực phẩm.
Tiến sĩ David Styles, giảng viên về kỹ thuật môi trường tại Đại học Limerick và là tác giả chính, giải thích: "Lợi ích về khí hậu của quá trình phân hủy kỵ khí sẽ giảm dần khi các công nghệ sạch hơn chiếm ưu thế trong quá trình chuyển đổi theo hướng phát thải khí nhà kính thuần bằng 0. Tuy nhiên, quá trình phân hủy kỵ khí sẽ vẫn là một lựa chọn bền vững để quản lý chất thải thực phẩm thực sự không thể tránh khỏi và phân động vật, đồng thời mang lại triển vọng tạo ra năng lượng âm carbon, linh hoạt — nếu được triển khai một cách thận trọng cùng với việc ngăn ngừa chất thải hiệu quả. "
So với nhiên liệu vận chuyển khí sinh học từ ngô hoặc cỏ, sản xuất điện mặt trời có thể tránh năng lượng nhiên liệu hóa thạch nhiều hơn 16 lần và trồng rừng có thể giảm thiểu KNK gấp sáu lần trên mỗi ha đất sử dụng — làm cho ngô hoặc cỏ trồng trọt làm khí sinh học là các phương án sử dụng đất không hiệu quả cho năng lượng an ninh và giảm nhẹ KNK. Trong khi đó, ngăn ngừa chất thải thực phẩm giúp giảm lượng khí thải gấp 9 lần so với xử lý AD, tăng lên 40 lần mức giảm phát thải ròng nếu cây được trồng trên đất không phải do sản xuất thực phẩm. Việc ưu tiên ngăn ngừa lãng phí thực phẩm và chuyển hướng sang thức ăn chăn nuôi (bao gồm cả thức ăn từ côn trùng), thay vì tối đa hóa việc triển khai AD phù hợp với tham vọng của ngành hiện tại, có thể đồng thời: bù đắp thêm 10 đến 15% lượng phát thải KNK quốc gia; đáp ứng thêm 2-4% nhu cầu năng lượng quốc gia; miễn phí đủ đất canh tác để cung cấp 20 đến 21 phần trăm lượng protein và calo được khuyến nghị quốc gia.
Martin Bowman, Giám đốc Chiến dịch và Chính sách Cấp cao tại Feedback Global và đồng tác giả nghiên cứu, nói thêm: "Giảm một nửa chất thải thực phẩm và chuyển đổi sang sản xuất thịt ít hơn và tốt hơn mang lại tiềm năng giảm khí thải lớn nhất của hệ thống thực phẩm - lớn hơn nhiều so với việc sử dụng AD cho Quản lý chất thải. Các chính sách trước đây thường tập trung hạn chế vào việc mở rộng ngành công nghiệp AD được trợ cấp và đôi khi có tác động tiêu cực, như tạo điều kiện mở rộng hệ thống chăn nuôi công nghiệp, chi phí thấp cho việc xử lý chất thải thực phẩm hoặc trồng quy mô lớn các loại cây trồng đặc biệt cho AD. Chúng tôi cần một chính sách cấp tiến suy nghĩ lại để AD ủng hộ hơn là phá hoại quá trình chuyển đổi của chúng tôi sang hệ thống thực phẩm ít thịt, ít chất thải. "
