Cirkularnost u agraru
Prof. dr Gordana DražićRast ljudske populacije postavlja pred agrarnu industriju sve veći izazov: kako nahraniti 8 milijardi gladnih usta? Odgovor se traži prvenstveno kroz povećanje produktivnosti useva i njihovu diverzifikaciju.
Kako nahraniti 8 milijardi gladnih usta?
To iziskuje primenu intenzivnih agrotehničkih mera, uključujući i aplikaciju industrijski proizvedenih mineralnih đubriva. Velike plantaže monokultura u intenzivnoj proizvodnji dovode do značajnih negativnih uticaja na životnu sredinu koje uključuju smanjenje proizvodnih kapaciteta resursa zemljišta, koje je jedini neobnovljiv prirodni resurs u agraru, zagađenje površinskih i podzemnih voda, smanjenje biološke raznolikosti i druge. Priroda uzvraća udarac: smanjenje prinosa useva i povećan rizik od bolesti i štetočina, klimatske promene. Samim tim i umanjenje profita. Linearna ekonomija odgovara većim plantažama, više đubrenja, više navodnjavanja, moćnije mašine, sorte useva koje daju veće prinose. Ovo, takođe povećava troškove proizvodnje u monetarnom i energetskom smislu. Ali značajnog napretka nema!
Bolji odgovor je imitiranje prirodnih procesa koji su uvek cirkularni. Kako to može da funkcioniše, prikazaću na primeru proizvodnje biogasa.
Na njivi se gaje usevi koji se koriste za ishranu životinja na farmi (za 1 grlo goveda je potrebno oko 1 ha zemljišta). Ovi usevi se razvijaju koristeći sunčevu energiju u procesu fotosinteze. Životinje na farmi troše tu istu energiju za svoj rast i razvoj, ali nisu termodinamički savršene mašine, drugim rečima nisu sposobne da iskoriste svu energiju. Ova energija ostaje i u njihovim ekskrementima koji se sakupljaju u vidu stajnjaka, privremeno deponuju i kasnije vraćaju na njivu. Za to vreme dolazi do razgradnje zaostale organske materije uz emisije azota i ugljenika u atmosferu. Stajnjak se tretira kao otpad i zahteva obimne aktivnosti upravljanja.
Proizvodnja biogasa
Međutim, postoji proces anaerobne digestije u kome, pod kontrolisanim uslovima bakterije razlažu organsku materiju iz otpada sa ciljem iskorišćenja zaostale energije u vidu biogasa koji se sastoji najvećim delom od metana. Ovako proizveden biogas se može direktno koristiti kao energent za grejanje (prostorija, sanitarne vode, plastenika, u kuhinji) ili se preko gasnih turbina prevodi u električnu energiju koja se isporučuje na mrežu. Na ovaj način se eliminiše ugljenik iz stajnjaka a u atmosferu se vraća, posle finalnog sagorevanja, u obliku ugljen dioksida koji ima značajno manji efekat gasova satklene bašte u odnosu na metan. Kao nusprodukt u procesu anaerobne digestije ostaje tečna frakcija u digestoru koja se naziva digestat i koja sadrži azot i fosfor poreklom iz stajnjaka, a takođe i mikroorganizme.Ali, stajnjak nema dovoljnu količimu energije za poslovanje veće biogasne elektrane pa je neophodno dodati neku biomasu koja je sadrži. To može biti bilo koji otpad od hrane (za čoveka ili životinje) ako ga ima dovoljno. Obično ga nema dovoljno ili sistem sakupljanja nije dovoljno razvijen. Zato se pribegava uzgoju energetskih useva koji ne moraju biti pogodni za ishranu ili se koriste žetveni ostaci. Za ovakav uzgoj je najispravnije koristiti upravo ovaj digestat. Na taj način se na njivu vraćaju biljna hraniva koja su biljci značajno pristupačnija u odnosu na hraniva iz industrijskih đubriva kao i mikroorganizmi koji su neophodni za pravilno funkcionisanje sistema zemljište – biljka. Usevi koji se gaje, ponovo, u procesu fotosinteze koriste ugljen dioksid nastao sagorevanjem metana u biogasu.
Ovakav pristup obezbeđuje benefite sa aspekta sva tri stuba održivog razvoja:
- Ekonomskog – izbegavanje troškova proizvodnje industrijskih đubriva i njihovog transporta, izbegavanje troškova nabavke energenata i troškova upravljanja biorazgradivim otpadom,
- Ekološkog – približavanje ugljeničnoj neutralnosti, očuvanje biodiverziteta, očuvanje resursa zemljišta i
- Društvenog – omogućava samoodrživost farme ili poljoprivrednog gazdinstva.
Predloženi model se može primenjivati kako za velike farme i velike biogasne elektrane (preko 1 MW) tako i za relativno mala poljoprivredna gazdinstva gde u oba slučaja omogućava samoodrživost.