Các trang trại từng phải trả tiền để xử lý phân chuồng, tuy nhiên hiện nay đó là một loại vật liệu thô được săn đón. Nông dân Đan Mạch đôi khi không muốn vứt bỏ phân chuồng của họ. Sự ra đời của một quy trình mới để sản xuất khí sinh học nhằm mục đích truyền cảm hứng cho nông dân chia sẻ phân chuồng của họ với xã hội.
Nông dân Đan Mạch không muốn bón phân cho cây trồng biogas. (Ảnh: Công ty Nông nghiệp và Thủy sản Đan Mạch)Một sáng kiến hoàn toàn mới của Đan Mạch do Cao đẳng Aarhus dẫn đầu đã nhận được 11 triệu DKK (khoảng 150 nghìn euro) từ Bộ Nông nghiệp cho một thách thức to lớn là phát triển một kỹ thuật hoàn toàn mới để xử lý sinh khối. Mục đích là để làm cho nông dân hấp dẫn hơn khi sản xuất phân bón để sản xuất khí sinh học. Bộ Nông nghiệp và Thủy sản Đan Mạch đang xem xét vấn đề này ngay bây giờ.
Ở Đan Mạch, cây trồng biogas sử dụng phân bón từ nông nghiệp, được chuyển đổi thành sinh khối đã khử khí bằng một quá trình hữu cơ. Carbon trong sinh khối được xử lý thành biogas, sau đó được làm sạch và đưa vào cộng đồng nhiên liệu.
Chất thải còn lại đóng vai trò là phân bón chất lượng cao vì nitơ tự nhiên mà nó kết hợp có thể được cây trồng hấp thụ hiệu quả hơn. Điều này làm cho phân chuồng trở thành nguồn tài nguyên hữu ích, được sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho người tiêu dùng và làm phân bón cho các trang trại.
Nhu cầu phân bón tăng cao
Nhu cầu phân bón ngày càng tăng để sản xuất nhiên liệu đã dẫn đến tình trạng không có đủ phân bón trên thị trường. Các loại cây trồng biogas sau đó chuyển thành sinh khối ổn định hơn so với rơm rạ và chất độn chuồng sâu, làm giảm chất lượng phân bón của sinh khối đã khử khí, Torkild Birkmose, giám sát viên thử thách tại SEGES Innovation, tổ chức phi lợi nhuận, đồng lãnh đạo cá nhân của thử thách cho biết:
“Việc phân hủy hiệu quả vật chất khô trong chất thải động vật rất khó khăn vì sinh khối thô hơn sẽ ít có khả năng thấm vào đất hơn. Nếu sinh khối nằm trên nền đất, rất nhiều nitơ sẽ bốc hơi dưới dạng amoniac.”
Nông dân ít tò mò trong việc cho đi phân bón của họ một cách miễn phí
Một vấn đề quan trọng đối với sản xuất khí sinh học là động lực để nông dân cung cấp phân chuồng. Tuy nhiên, nếu chất lượng phân bón của chất thải sinh học giảm sút, điều này có thể ảnh hưởng đến cả thiện chí phân phối phân chuồng và sử dụng chất thải sinh học làm phân bón.
Ngoài ra, xét về mặt khí hậu, sẽ có vấn đề nếu nitơ bốc hơi từ nền đất dưới dạng amoniac thay vì ngấm vào đất.
Khử khí thân thiện với môi trường hơn để có khí sinh học bền vững hơn
Thử thách này sẽ sử dụng khoản tài trợ 11 triệu DKK để phát triển một giải pháp hiện đại nhằm tách hiệu quả các thành phần ẩm và khô của sinh khối đã khử khí sau khi sản xuất khí sinh học.
Kế hoạch là vận chuyển phần sinh khối khô đến các cây trồng nhiệt phân có thể sản xuất than sinh học từ đó. Phần này có thể được trả lại cho các cánh đồng để lưu trữ carbon và cải tạo đất.
Phần ẩm của chất thải được dùng để sử dụng cho các cánh đồng như một sản phẩm phân bón chất lượng cao. Việc tách này giải quyết vấn đề sinh khối đã khử khí không thấm đủ vào đất.
Đội ngũ thử thách dự kiến sẽ tăng 5% trong quá trình khử khí hoàn toàn của 38 triệu tấn phân chuồng được sản xuất hàng năm tại Đan Mạch. Điều này tương ứng với mức giảm 136.800 tấn CO2, tương đương với lượng khí thải hàng năm của hơn 20.000 người Đan Mạch.
Torkild Birkmose giải thích rằng nhiều nông dân có thể sẽ có động lực sản xuất sinh khối nếu họ dự đoán được phân bón tốt hơn:
“Chúng tôi hy vọng có thể vượt qua sự miễn cưỡng của một số nông dân và phá bỏ rào cản để khuyến khích họ sản xuất sinh khối.”
Cùng với việc tăng lượng sinh khối khử khí, thách thức này còn hướng tới mục tiêu giảm lượng khí thải amoniac.
Thách thức đặt ra là phải đến cuối năm 2027 mới có thể phát triển được giải pháp tách biệt hoàn toàn mới.