Η συμβολή της ορθής γεωργικής πρακτικής στον περιορισμό των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Η συμβολή της ορθής γεωργικής πρακτικής στον περιορισμό των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου"

Κλείτος Κοντολέων
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Π α ν ε π ι σ τ ή μ ι ο Θ ε σ σ α λ ί α ς Τμήμα Γεωπονίας, Φυτικής Παραγωγής & Αγρ. Περιβάλλοντος Εργαστήριο Γεωργίας και Εφαρμοσμένης Φυσιολογίας Φυτών Η συμβολή της ορθής γεωργικής πρακτικής στον περιορισμό των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου Νίκος Γ. Δαναλάτος Καθ. Γεωργίας και Οικολογίας Φυτών, Π.Θ. Θεσσαλονίκη,

συμβολή της ορθής γεωργικής πρακτικής στον περιορισμό των εκπομπών αερίων του

2 Αύξηση θερμοκρασίας γης: Αλήθεια ή μύθος? 0,5 ο C

3 Η συγκέντρωση διοξειδίου όντως αυξήθηκε αλλά λιγότερο από ότι είχε προβλεφθεί.

4 Το διοξείδιο άνθρακα ευθύνεται για το 72% της υπερθέρμανσης 8πλάσιες εκπομπές από το 1950 Δεν ευθύνονται όλοι το ίδιο.

6 Έκλυση CO 2 από το έδαφος 20% συνολικών εκπομπών Εδαφικός C : 1500 Gt (3% o.m. 30 cm) Γεωργικά εδάφη: 170 Gt (4% o.m.) Ανταλλαγή 100 Gt 50 Gt υπέργεια 25 Gt ριζική αναπνοή 25 Gt εδαφική αναπνοή (1,7% C org 370 κιλά/στρ )

7 Πραγματική έκλυση λόγω καλλιέργειας Τύπος Εδάφους Έκταση (δισ στρ) Corgπαρθένο έδαφος (Gt) Corg καλλιέργούμενο έδαφος (Gt) Απώλεια C (Gt) Εύκρατα δάση 3,08 24,4 18,1 6,3 Εύκρατοι λειμώνες 3,25 49,8 36,9 12,9 Τροπικά δάση 4,39 47,3 35,1 12,2 Τροπικοί λειμώνες 1,61 21,4 15,9 5,5 Αλατούχα ξηρά εδάφη 3,08 17,7 13,1 4,6 Υγρά εδάφη (Wetlands) 0,89 10,6 7,8 2,8 Σύνολο 16,3 171,2 126,9 44,3 26% μείωση Corg λόγω αυξημένης εδαφικής αναπνοής

12,9 Τροπικά δάση 4,39 47,3 35,1 12,2 Τροπικοί λειμώνες 1,61 21,4 15,9 5,5 Αλατούχα ξηρά εδάφη 3,08 17,7

8 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

9 Θερμοκρασία Q 10 = 1,9-2,3 για θερμοκρασίες 5-40 ο C Μέγιστες εκπομπές τον Ιούλιο ( 19 kg/d/στρ) Πολύ μικρότερες εκπομπές στις χειμερινές καλλιέργειες (χειμερινά σιτηρά 1 kg/d/στρ) Προτιμούνται οι χειμερινές αρόσεις

10 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

11 Υγρασία Ύγρανση-ξήρανση αυξάνει τις εκπομπές % Μέγιστες εκπομπές σε αρδευόμενες εαρινές καλλιέργειες (καλαμπόκι 6-9 kg/d/στρ) Γεωργία χαμηλών εισροών

12 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

13 Κοκκομετρική σύσταση Επίδραση μέσω της ανάπτυξης μικροβιακού φορτίου και αύξησης βακτηρίων και μυκήτων σε σχέση με την υγρασία και τον αερισμό του εδάφους. Διπλάσιες εκπομπές σε Αργιλοπηλώδη εδάφη από αμμώδη εδάφη (βλ. 6,5 vs. 3,3 kg CO 2 /d/στρ)

14 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

15 Εδαφικό ph Σε ph<4 μικροβιακή δραστηριότητα και εκπομπές μειώνονται 5-12 φορές Από ph 5-7 αυξάνει η εκπομπή CO2. Σε ph>7 μειώνεται σταδιακά (10-15% ανά μονάδα ph Σε ασβεστούχα εδάφη αναμένονται μικρότερες εκπομπές

16 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

17 Αλατότητα Αυξημένες περιεκτικότητες σε άλατα επιδρούν αρνητικά στη χημική, φυσική και μικροβιακή διεργασίες του εδάφους για την αποδομή της οργανικής ουσίας. Αύξηση εκπομπών διοξειδίου σε εδάφη με EC 4-7 mmhos/cm παρατηρείται μόνο στις περιπτώσεις οργανικής λίπανσης.

18 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

19 Οργανική λίπανση Αυξάνει σημαντικά την εκπομπή διοξειδίου >= 20% εκπομπών C από την οργανική λίπανση Μικρή αύξηση εκπομπών από πρόσθεση αχύρου (1-1,5 kg/ha/d) Η αύξηση είναι αμελητέα σε περίπτωση ενσωμάτωσης.

λίπανση Μικρή αύξηση εκπομπών από πρόσθεση αχύρου

20 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

21 Λίπανση Νιτρική αμμωνία ελαττώνει το ph εμπλουτίζει με άζωτο 30-40% ελάττωση εκπομπών διοξειδίου Άλλες μορφές αζώτου ή άλλων στοιχείων δεν επιδρούν στην εκπομπή διοξειδίου Μικρές εφαρμογές ΝΗ4ΝΟ3 είναι προτεινόμενες

22 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

23 Είδος καλλιέργειας 2-3 φορές μεγαλύτερες εκπομπές σε καλλιεργούμενα εδάφη Πολύ μικρότερες εκπομπές από βαθύριζα φυτά

24 Παράγοντες εκπομπής CO 2 Θερμοκρασία Υγρασία Κοκ. Σύσταση Οξύτητα Αλατότητα Εμπλουτισμός σε οργ. Ουσία Λίπανση Είδος καλλιέργειας Τρόπος προετοιμασίας

25 Κατεργασία εδάφους 2-4 φορές αύξηση εκπομπών Ευνοεί μικροβιακή αποδόμηση χλωρίδας και πανίδας Σπάσιμο συσσωματωμάτων Ανάμιξη εδαφικών και οργανικών ουσιών Αύξηση διηθητικότητας Αύξηση υδατοϊκανότητας Έκθεση επιφανειακού ορίζοντα στην οξείδωση

26 Διακινδυνεύοντας ποσοτικοποίηση Πολυετείς : kg/στρ Χειμερινές : kg/στρ Εαρινές : kg/στρ Παράδειγμα: 1100 kg CO2 300 kg C 20 kg N *2/3 = 12 kg N => 600 kg σπόρου

27 Εκτίμηση εκπομπών CO2 από καλλιεργητικές φροντίδες καλλιέργειας σόργου και αγριαγκινάρας (kg CO2/ha) Α Σ Αγριαγκινάρα Ινώδες σόργο Άροση 7,68 76,75 Δισκοσβάρνα 1,65 16,48 Καλλιεργητής 1,35 13,50 Σπορά 0,58 5,82 Λίπανση 1,38 4,71 Ψεκασμοί 0 4,50 Άρδευση 0 450,00 ΣΥΝΟΛΟ 1 12,64 571,76 ΛΙΠΑΣΜΑΤΑ 76,92 900,00 ΧΗΜΙΚΑ 0 100,00 Συγκομιδή+ Μεταφορά 75,00 75,00 ΣΥΝΟΛΟ 2 164,5 1646,76

28 Συμπέρασμα Θα πρέπει να ποσοτικοποιηθούν οι εκπομπές αερίων ρύπων ανάλογα με το είδος καλλιέργειας τη διαχείριση της καλλιέργειας τον τύπο του εδάφους τις σταθερές και μεταβλητές εισροές ενέργειας Και να λαμβάνονται υπόψη για την εκλογή των πλέον κατάλληλων τύπων χρήσης γης ιδίως για την παραγωγή βιοκαυσίμων.

29 Πηγή: National Geographic

30 Πετρέλαιο Φυσ. Αέριο Πελλέτα βιομάζας Σόργο Αγριαγκινάρα

31 Εκπομπές ΝΟx-Ν Προκαλούν 9% του φαινομένου Περιοχή Έκταση Ν- Λίπα σμα Οργ.Λίπασμ α N2O-N NO-N Συνολικές εκπομπές 35% από γεωργικά εδάφη (εκατ. στρ) x1000 t x1000 t x1000 t x1000 t Καναδάς ΗΠΑ ,5 Μt N 2 O-N 2,0 Mt NO-N Κ. Αμερική Ν. Αμερική Β. Αφρική Δ. Αφρική Α. Αφρική Ν. Αφρική % Ε.Ε Α. Ευρώπη Π.ΕΣΣΔ ,9 Mt 0,5 Mt Μ. Ανατολή N2O-N NO-N Ν. Ασία Α. Ασία ΝΑ. Ασία Λίπανση 75 Mt 0,6% Αυστραλία Ιαπωνία Κόσμος

32 Πληθυσμός (δισεκατομμύρια) Γεωργική έκταση Πληθυσμός Λίπασμα Ν Γεωργική έκταση (10 7 στρ) Λιπάσματα Ν (10 6 τόνους) Jenkinson 2001

33 Απόδοση (kg/στρ) Αγρονομική αντίδραση Φυσιολογικές διεργασίες Λίπανση (kg Ν/στρ) Πρόσληψη (kg Ν/στρ) Εδαφικές παράμετροι Περιβάλλον ριζόσφαιρας Λίπανση (kg Ν/στρ) Η περίπτωση του αζώτου

34 Συμπεράσματα Συμπεράσματα Γεωργία χαμηλών εισροών ελαχιστοποιεί τις εκπομπές Ν Λιπάνσεις με <15-20 kg Ν/στρ Ορθολογική λίπανση ελαττώνει σημαντικά τις εκπομπές Ν τύπος λιπάσματος σε σχέση με ph, CEC, texture αργής αποδέσμευσης (2σιο % επιστροφής) τρόπος εφαρμογής ενσωμάτωση υδρολίπανση 80% αποδοτικότητα χρόνος εφαρμογής (μικρή ποσότητα πριν ανθοφορία) Μεγαλύτερες εκπομπές από εντατικές κατεργασίες Χρειάζεται ποσοτικοποίηση των θερμοκηπιακών εκπομπών

35 Η περίπτωση μιας Ελληνικής καλλιέργειας Καλλιέργεια Χωρίς ζιζανιοκτόνα Χωρίς εχθρούς και ασθένειες Χωρίς λίπανση (μετά το 3-5 έτος 0-6 kg N/στρ) Χωρίς άρδευση (1,0-1,6 t dm/στρ) Με 2-3 αρδεύσεις 2,5 ->3,2 t / στρ. Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

36 Με 50 /t (στο χωράφι) πολύ μεγαλύτερο το εισόδημα γεωργού ( / στρ) Σίτος Βαμβάκι Αγριαγκινάρα Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

37 Ενεργειακό ισοζύγιο παραγωγής βιοκαυσίμων (National Geographic, Οκτ. 2007) 30 Cynara pellets 25 Energy output/input Ethanol from sugar cane 5 0 Diesel from rapeseed Ethanol from corn 1:2.5 1:1.3 1:8.0 1:27

38 Τιμές Θερμογόνος δύναμη Πετρέλαιο Μαζούτ Λιθάνθρακας 20,0 / GJ 10,5 / GJ 4,4 / GJ Αγριαγκινάρα 4,2 / GJ (μπάλα σε απόσταση 40 χλμ) 7,0 / GJ (πελλέτα-χονδρική) Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

39 στρ 2,5 εκ. t * 80 /t = 200 εκ. 2,5 εκ. t * 120 /t = 300 εκ. Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

40 Παραγωγή Η/Ρ από αγριαγκινάρα σε μονάδες 500 MWe σιτάρι βαμβάκι Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

41 Αντικατάσταση 1 εκ. στρ σταριού και 0,5 εκ. στρ βαμβακιού με αγριαγκινάρα Θα τηρηθούν οι υποχρεώσεις προς διεθνή πρωτόκολλα Θα αποσυμπιεστούν οι τιμές των προϊόντων Διακοπή της διάβρωσης και ερημοποίησης επικλινών εδαφών σε στρ. Εξοικονόμηση νερού άρδευσης κατά 200 εκατ. t ή το 1/3 του άνω ρου Αχελώου. Διακοπή της ρύπανσης με τουλάχιστον t Ν-χων λιπασμάτων ετησίως και της ρύπανσης με άλλα αγροχημικά μεγάλων εκτάσεων εντός και εκτός μικρής κοινωνίας. Δημιουργία γόνιμων εδαφών για μελλοντική χρήση με καλή δομή και αύξηση της οργ. Ουσίας κατά >1,5% μετά μια 10ετία.

42 ΑΠΕ στην Ευρώπη-25 Η βιομάζα αποτελεί τη σημαντικότερη ΑΠΕ στην Ευρώπη και παγκοσμίως. Στόχος για το 2020 : 20% των ενεργειακών αναγκών από ΑΠΕ. Ν. Δαναλάτος, Πανεπιστήμιο

43 Biomass (bio-energy) production Βιομάζα στην Ε.Ε % wood chips and pellets 312 Mt or 125 Mtoe 6% Agric. Crops 8 Μtoe Bio-ethanol biodiesel Ν. Δαναλάτος, Πανεπιστήμιο

44 Στερεά βιο-καύσιμα / τόνο / τόνο Ν. Δαναλάτος, Πανεπιστήμιο

45 Με χρήση υπάρχοντος εξοπλισμού Από το χωράφι στην μονάδα 20 /t Pelletizer 200 kw Αξία: $ Παραγωγή 35 kt/έτος Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

46 Χονδρική 120 /t +ΦΠΑ Ν. Δαναλάτος: Πανεπιστήμιο

Σχετικά έγγραφα

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Βιομάζα. Πρόεδρος Γεώργιος Ζανάκης (Pioneer Hellas) Αντιπρόεδρος καθ. Νικόλαος Δαναλάτος (ΠΘ)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ Πρόεδρος Γεώργιος Ζανάκης (Pioneer Hellas) Αντιπρόεδρος καθ. Νικόλαος Δαναλάτος (ΠΘ) Καθοδηγητική Επιτροπή ς Πρόεδρος Ζανάκης Γεώργιος Pioneer Hellas S.A. Αντιπρόεδρος