Wissenschaftler entwickeln künstliche Blitze, die Ammoniak und Methan aufbrechen

Künstliche Blitze wurden von Wissenschaftlern entwickelt, die sagen, dass sie einen Plasmablitz auf die Aufschlämmung abfeuern und 99 Prozent des Methans aufbrechen, bevor es in die Atmosphäre gelangen kann.

Die Technologie soll Schadstoffe aus tierischen Abfällen entfernen, so die Firma hinter dem in Großbritannien getesteten System, N2 Applied aus Oslo, Norwegen.

Die unabhängigen Berater ADAS wurden zugekauft, um es auf einer Farm in Buckinghamshire zu testen, und stellten fest, dass es einen bemerkenswerten Einfluss auf schädliche Abgase hatte.

Sie fanden heraus, dass es Ammoniak in Gülle um 90 Prozent und die Methanmenge aus dem Abfallprodukt fast vollständig um 99 Prozent reduzierte.

Künstliche Blitze wurden von Wissenschaftlern entwickelt, die sagen, dass sie einen Plasmablitz auf die Aufschlämmung abfeuern und 99 Prozent des Methans aufbrechen, bevor es in die Atmosphäre gelangen kann

Sie fanden heraus, dass es Ammoniak in Gülle um 90 Prozent und die Methanmenge aus dem Abfallprodukt fast vollständig um 99 Prozent reduzierte

Sie fanden heraus, dass es Ammoniak in Gülle um 90 Prozent und die Methanmenge aus dem Abfallprodukt fast vollständig um 99 Prozent reduzierte

WIE ES FUNKTIONIERT

Unter Verwendung einer wissenschaftlichen Technik, bei der nur Luft und Elektrizität auf die Gülle angewendet werden, führen sie eine “Plasma-Umwandlung” durch.

Plasma ist eine heiße Materie, bei der Elektronen von Atomen gerissen werden und Moleküle zerfallen.

Durch die Umwandlung werden sowohl Methan als auch Ammoniak in den flüssigen Abfallstoff „eingeschlossen“, wodurch ein nachhaltiger stickstoffreicher Dünger entsteht.

Behandelte Gülle, die im Betrieb erzeugt wird, hat das Potenzial, den Bedarf an chemischer Düngung zu reduzieren.

Dies wiederum kann die Treibhausgasemissionen aus der Düngemittelproduktion weiter reduzieren.

“Technologie, die Methan- und Ammoniakemissionen praktisch eliminiert, hat tiefgreifende Auswirkungen auf den Milchsektor und landwirtschaftliche Betriebe vieler Größen”, sagte Carl Hansson, CEO von N2 Applied.

Als N2-Einheit bekannt, kann sie flüssiges Material wie Kuh- oder Schweinegülle verarbeiten und in Stickstoff angereicherten organischen Dünger (NEO) umwandeln.

Solange es flüssiges organisches Material ist, kann die N2-Einheit es behandeln, sagten sie.

Neben Kuh- oder Schweinegülle kann dies Gärrest aus einer anaeroben Vergärung (Biogas) oder anderen organischen Abfallströmen sein.

Es funktioniert durch die Erzeugung von Plasma, das ein Strom extrem erhitzter Materie ist.

Plasma ist so heiß, dass Elektronen aus den Atomen gerissen werden und dies dazu führt, dass die Moleküle zerfallen.

N2 zerschmettert diesen ultraheißen Strom in Ammoniakmoleküle, um reinen Stickstoff zu erzeugen, der dann in die Aufschlämmung aufgenommen wird.

Dies ist nützlich für den Landwirt, da Stickstoff, der auf die Gülle aufgebracht wird, ein wesentlicher Bestandteil des Düngers ist, der das Wachstum der Pflanzen weiter fördern und dem Betrieb Geld sparen kann.

Wenn sich die endgültigen Versionen der Technologie für den allgemeinen Gebrauch als erschwinglich erweisen, könnte sie den Klimawandel bekämpfen und den Geruch der Landschaft verbessern, sagte N2 der BBC.

Die Geruchsverbesserungen resultieren aus der Entfernung von Methan und Ammoniak, was wiederum die Luftqualität in Städten verbessern könnte.

Ammoniakwolken aus landwirtschaftlichen Betrieben finden oft ihren Weg in die Städte, und wenn sie sich dort mit Chemikalien in der Umweltverschmutzung verbinden, bilden sie winzige Partikel, die in die Lunge eingeatmet werden.

Diese Partikel enthalten Chemikalien aus Fahrzeugabgasen, Gaskesseln, Lacken, Reinigungsflüssigkeiten und sogar Kunststoffen aus Reifen und Bremsen, so ein BBC-Bericht.

Die Eliminierung von Ammoniak aus dem Schadstoffgemisch und die Beendigung der schädlichen Reaktionen könnte dazu beitragen, das Risiko für die menschliche Gesundheit zu verringern.

Der Landwirt Neil Dyson sagte der BBC, er sehe dies als einen dreifachen Gewinn, der “viele Kästchen ankreuzt”, einschließlich der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der Farm durch die Reduzierung der Methanemissionen.

“Es wird dem Clean Air Act helfen, indem es Ammoniak entfernt”, sagte Dyson, und “indem Stickstoff in die Gülle eingeschlossen wird, verbessert es die Qualität der Gülle, so dass wir unseren Bedarf an Kunstdünger reduzieren können.”

N2 Applied sagte, dass ihre Technologie eine wichtige Rolle bei der Reduzierung der CO2-Emissionen in der Landwirtschaft und im weiteren Agrarsektor spielen könnte.

“Großbritannien hat rechtsverbindliche Verpflichtungen zur Reduzierung von Ammoniak und die Prognosen gehen davon aus, dass die angestrebten Reduzierungen nicht erreicht werden”, sagte Dr. Rachel Thorman von ADAS gegenüber BBC News.

“Anaerobe Vergärung reduziert die Ammoniakemissionen nicht – das Plasmasystem jedoch”, erklärte Dr. Thorman.

Es ist jedoch nicht klar, was die endgültige Produktion kosten wird, insbesondere die Stromkosten, die zur Herstellung des Plasmablitzes benötigt werden.

“Unser Ziel ist es, die weltweite Nahrungsmittelproduktion zu verbessern, indem wir gleichzeitig den Ertrag steigern und die Emissionen reduzieren”, sagte N2 Applied auf seiner Website.

‘Im Wesentlichen ändern wir die derzeitige Praxis einer ineffizienten und umweltschädlichen linearen chemischen Düngemittelkette in eine verbesserte zirkuläre zukünftige Praxis auf dem Bauernhof.

Es funktioniert, indem es Plasma erzeugt, das ein Strom extrem erhitzter Materie ist, und es auf Aufschlämmung feuert, um die Absorption von Ammoniak und Methan zu erzwingen, wodurch Stickstoff entsteht

Es funktioniert, indem es Plasma erzeugt, das ein Strom extrem erhitzter Materie ist, und es auf Aufschlämmung feuert, um die Absorption von Ammoniak und Methan zu erzwingen, wodurch Stickstoff entsteht

Die unabhängigen Berater ADAS wurden zugekauft, um es auf einer Farm in Buckinghamshire zu testen, und stellten fest, dass es einen bemerkenswerten Einfluss auf schädliche Abgase hatte

Die unabhängigen Berater ADAS wurden zugekauft, um es auf einer Farm in Buckinghamshire zu testen, und stellten fest, dass es einen bemerkenswerten Einfluss auf schädliche Abgase hatte

WICHTIGE EFFEKTE DES N2-PLASMA-SYSTEMS

Die wichtigsten Auswirkungen der Behandlung von Gülle oder Biogas-Gärresten in einer N2-Anlage sind:

  • Erhöhung des Stickstoffgehalts durch Zugabe von Nitraten zur Flüssigkeit, etwa Verdoppelung des Ammoniak-N-Gehalts
  • Stoppen von Ammoniak- und Methanemissionen aus der Lagerung und Feldanwendung von Gülle und Gärresten
  • Stoppt den schlechten Geruch der flüssigen Substanz
  • Reduzierung der Reaktion von Ammoniak mit anderen Chemikalien in der Luft über Städten

„Wir verlagern die zentralisierte fossilbasierte Produktion auf die lokale On-Farm-Produktion mit erneuerbarer Energie. Und das ist ein dringend benötigter Gamechanger!’

Um ein Netto-Null-Kohlenstoff-Ziel für das Jahr 2050 im Vereinigten Königreich zu erreichen, empfahl der Ausschuss für Klimawandel eine jährliche Reduzierung von 18,6 Millionen Tonnen CO2 aus Nutztieren.

Die National Farmers’ Union hat sich bis 2035 ein Ziel von 11,5 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent-Emissionen pro Jahr gesetzt.

Eine N2-Einheit, die auf einem Betrieb mit 200 Kühen arbeitet, kann insgesamt 183 Tonnen CO2e pro Jahr reduzieren und entfernen.

Die im gesamten britischen Milchviehbestand eingeführte Technologie von N2 könnte 2,42 Millionen Tonnen CO2e pro Jahr reduzieren und entfernen – 13% der Empfehlung des Ausschusses für den Klimawandel und 21% des NFU-Ziels.

Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) schätzt, dass zwischen 10 und 12 Prozent aller anthropogenen Emissionen aus der Landwirtschaft stammen.

“Technologie, die Methan- und Ammoniakemissionen praktisch eliminiert, hat tiefgreifende Auswirkungen auf den Milchsektor und landwirtschaftliche Betriebe vieler Größen”, sagte Carl Hansson, CEO von N2 Applied.

“Da sich die Milchindustrie bemüht, ihren Umweltauswirkungen entgegenzuwirken, sucht sie nach praktischen Innovationen, die die größten Probleme lösen und gleichzeitig neue landwirtschaftliche Praktiken einführen können”, sagte er.

“Zusammengenommen unterstützt dies einen Ansatz für eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion, der es ermöglichen kann, mehr Menschen mit weitaus geringeren Auswirkungen auf unsere Welt zu ernähren”, sagte er.

DIE UMWELTAUSWIRKUNGEN DER KÜHEHALTUNG

Die Nutztiere sind dafür berüchtigt, große Mengen an Methan zu produzieren, das einen wesentlichen Beitrag zur globalen Erwärmung leistet.

Jedes der Nutztiere produziert umgerechnet drei Tonnen Kohlendioxid pro Jahr und die Anzahl der Tiere steigt mit dem wachsenden Bedarf, eine boomende Bevölkerung zu ernähren.

Methan ist eines der stärksten Treibhausgase und bindet 30-mal mehr Wärme als die gleiche Menge Kohlendioxid.

Wissenschaftler untersuchen, wie die Fütterung mit verschiedenen Diäten das Vieh klimafreundlicher machen kann.

Sie glauben, dass die Verfütterung von Algen an Milchkühe helfen könnte und verwenden auch ein kräuterreiches Futter namens Lindhof-Probe.

Forscher fanden heraus, dass die Methanemissionen einer Kuh um mehr als 30 Prozent reduziert wurden, wenn sie Meeresalgen aß.

Bei einer Untersuchung der University of California wurden im August kleine Mengen davon in das Futter der Tiere gemischt und mit Melasse gesüßt, um den salzigen Geschmack zu überdecken.

Dadurch sanken die Methanemissionen um fast ein Drittel.

“Ich war äußerst überrascht, als ich die Ergebnisse sah”, sagte Professor Ermias Kebreab, der Tierwissenschaftler, der die Studie leitete.

“Ich hatte nicht erwartet, dass es mit einer kleinen Menge Algen so dramatisch wird.”

Das Team plant nun, ab diesem Monat eine weitere sechsmonatige Studie über eine mit Algen angereicherte Ernährung bei Fleischrindern durchzuführen.

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