Новые решения для углеродного баланса
Эксперты Уральского федерального университета совместно с учеными Института экологии растений и животных УрО РАН установили: Мискантус сахароцветный и биоугли из березовой древесины эффективно уменьшают выбросы углекислого газа (СО2). Специалисты проанализировали различные виды биоугля и биомассы высокотравных растений, выявляя лучший вариант для создания карбоновых ферм в рамках проекта «Урал-Карбон», поддержанного Минобрнауки России в период Десятилетия науки и технологий.
Мискантус: ключевое растение для ферм будущего
В основе создания карбоновых ферм предлагается использовать мискантус. Это неприхотливое высокотравное растение отличается быстрым ростом и превосходной способностью аккумулировать углерод в своей биомассе. За один сезон, поглощая углерод из атмосферы, растение запасает его в корнях, стеблях и листьях. В отличие от лесов или полей, где отмершие растения разлагаются и выделяют CO₂, карбоновые фермы эффективнее удерживают этот углерод. При правильном использовании углерод надежно сохраняется десятки лет. Дополнительный плюс: биомассу мискантуса используют для изготовления полезных предметов – от циновок до мебели.
Преимущества высокотравных ферм
«Карбоновые фермы на основе высокотравных культур высотой 2–4 метра экономически перспективны: биомасса растет за сезон, накопленный углерод подсчитывается, затем растение перерабатывают в биоуголь, который закладывают в почву. Так можно получить эквивалент карбоновых единиц для биржевых операций», — подчеркнула Анна Бетехтина, заведующая лабораторией восстановительной экологии УрФУ.
Оптимальный тандем: береза и мискантус
Исследователи тестировали биоугли из мискантуса и амаранта (применяемого, например, в производстве муки). Результаты показали, что самые низкие показатели экосистемного дыхания почвы наблюдались в комбинации с березовым биоуглем и растущим мискантусом.
«Мы изучали два типа биоуглей: мелиоративные (для улучшения почв) и секвестрационные (для долгосрочного хранения CO₂). Анализ их совокупных характеристик и влияние на уровень выделения СО2 подтвердили: для максимальной фиксации углерода оптимально сочетать выращивание мискантуса с добавлением в грунт биоугля из березовой древесины», — дополняет Анна Бетехтина.
Научное подтверждение эффекта
С помощью газоанализаторов ученые зафиксировали интенсивность выделения СО2 и метана из почв с разными видами внесенного биоугля и с / без мискантуса. Сопоставление данных по экосистемному дыханию неопровержимо указало на преимущество сочетания мискантуса и березового биоугля.
Двойная польза для планеты
«Выращивание мискантуса и применение биоугля – это не только весомый вклад в борьбу с глобальным потеплением, но и практичная возможность производства экологичных биоудобрений», — оптимистично отмечает Анна Бетехтина.
Часто такой биоуголь производят путем пиролиза (термообработки без кислорода) из отходов сельхозпереработки: шелухи подсолнечника, ореховой скорлупы, кофейного жмыха или финиковых косточек. Полученный продукт служит либо удобрением, либо средством для секвестрации углекислого газа.
Контекст актуальности
Сегодня важно отметить: рост населения, поголовья сельскохозяйственных животных, масштабы сжигания ископаемого топлива и расширение пахотных земель приводят к избытку парниковых газов в атмосфере. Это затрудняет отвод тепла от Земли, усугубляя проблему глобального потепления.
Справка о проекте "Урал-Карбон"
Карбоновый полигон – это природная территория, предназначенная для апробации технологий учета выбросов и поглощения парниковых газов. В феврале 2021 года Минобрнауки РФ инициировало создание сети карбоновых полигонов для тестирования методов контроля углеродного баланса. Программа свердловского полигона «Урал-Карбон» стартовала летом того же года.
Ключевые участники проекта: Уральский федеральный университет, Уральский государственный лесотехнический и Уральский государственный аграрный университеты, Институт экологии растений и животных УрО РАН, Институт промышленной экологии УрО РАН, Институт математики и механики УрО РАН, Ботанический сад УрО РАН.
Источник информации и фото: пресс-служба Уральского федерального университета
Источник: scientificrussia.ru
