Synteettisen typpilannoitteen historia ja tulevaisuus

[Heikki Jokipii]

"PassiiviIdentiteetti" on ansiokkaassa kirjoituksessaan tarttunut juuri tähän meidän kysymykseemme:

Typpilannoitteet…toisaalta ja toisaalta

Siinä on myös nykytilanteen ja lähitulevaisuuden tarkastelua taloudelliselta kannalta, joka on ehkä meiltä täältä vähän puuttunut. Mutta on se näinkin:

Mainitsin jo aikaisemmin, että typpilannoitteen hinta saattaa olla noin 5% maanviljelijän lopputuotteen arvosta ja se taas on pieni osa siitä hinnasta mitä kuluttajina maksamme ruuasta kaupassa. Mikäli vain tekisimme päätöksen fossiilisen vedyn kieltämisestä, tuskin se mitään suurempia mullistuksia aiheuttaisi etenkin mikäli samalla emme vaadi vedyn tuotantoa tavoilla, jotka ovat erityisen kalliita.

Eikä vielä ole sanottua, etteikö siinä vedyn valmistamisessa voitaisi edistyä, ks. edellä siellä täällä.

Lisäksi kirjoituksessa on muitakin hyviä huomioita vertailussa, jossa biologisen typensidonnan piiloseuraukset (eli kustannukset) tulevat hyvin esiin.

[Heikki Jokipii]

Vedyn valmistuksessa tehdään edelleen keksintöjä, jotka ovat vähintään lupaavia:

Promising new solar-powered path to hydrogen fuel production

Siitä tosiseikasta, että tuollaisia läpimurtoja on luvattu ennenkin, voisi tulla kyyniseksi. Mutta ei pidä tulla. Katsotaan, odotellaan.

[Heikki Jokipii]

Tässäkin on väite siitä, että vedyn valmistamisen hinta saataisiin olennaisesti laskemaan:

Ruotsissa testataan ratkaisua, joka mullistaisi yhteiskunnan ja romauttaisi päästöt – ja idea voi tulla käyttöön ensimmäisenä Suomessa

Silloin kun tuulee ja paistaa, mutta kaikki uusiutuva sähkö ei mene kaupaksi, sen voisi hänen mukaansa varastoida vetyyn pilvisiä ja tuulettomia päiviä varten.

– Akkujen käyttö on hyvin kallista, joten näemme vetytekniikan tässä suhteessa mielenkiintoisena, sanoo Nordlander.

Käytännössä varastointi tapahtuisi siten, että päivinä, jolloin energiaa on reilusti saatavilla, sitä käytettäisiin erottamaan vedessä olevat vetyatomit happiatomeista. Vety säilyisi joitakin viikkoja varastossa, ja prosessissa se muutettaisiin takaisin vedeksi. Näin valmistettava vety sopii myös sähkön varastointiin, koska se voidaan muuttaa myös takaisin sähköksi.

Professori Markku Ollikainen sanoo, että jos terästeollisuudessa kehitetään hyviä käytäntöjä vedyn hyödyntämiseksi, se on askel kohti vedyn hyödyntämistä muillakin aloilla.

Vai sanottiinko siinä? Kyllä ainakin rivien välissä sanottiin. Kun tuotiin esille, että tuo olisi akkujen käyttöä halvempaa.

Ja jos "ylimääräistä" vetyä tuolla tavalla syntyy, kaiketi sitä voisi vähän käyttää typpilannoitteenkin valmistamiseen?

[Heikki Jokipii]

Graafinen esitys siitä,  että typen osalta haukutaan väärää puuta.

Infographic: Eliminating synthetic fertilizer won’t solve agriculture’s nitrogen pollution problem

Sanallisesti:

Many people argue that synthetic fertilizers are at the heart of the problem. Because synthetic fertilizers are the biggest contributor to nitrogen pollution, the thinking goes, we should radically limit their use, if not eliminate them entirely from the food system. The solution, in other words, lies in organic fertilizers such as animal manure.

However, this would be ineffective, infeasible, and counterproductive for several reasons. There is a strong environmental case to be made for synthetic fertilizer, captured in the suite of infographics below.

First, while we should make the best possible use of animal waste, applying manure to crops often generates even more nitrogen pollution than synthetic fertilizer. Synthetic fertilizers are responsible for the most pollution only because they are the most used, not because they are worse for the environment.

Viimeinen lause tuosta suomeksi: synteettiset typpilannoitteet ovat eniten vastuussa saastumisesta vain sen vuoksi, että niitä käytetään eniten, ei sen vuoksi, että ne olisivat ympäristölle huonompia.

Johon voi lisätä, että tuo eniten saastuttavuuskin lakkaa olemasta tosiasia sitä mukaa, kun täsmälannoitus lisääntyy. Sehän toimii parhaiten juuri keinolannoitteilla. Jutun valokuvassa oleva lannoitus ei taida olla täsmälannoitusta.

[Heikki Jokipii]

Mutta erilaisista lupaavista keksinnöistä huolimatta yhä nähdään tämä kytkentä tärkeänä:

Öljy ja lannoitteiden raaka-aineet halpenevat

Saudi-Arabian öljykentille tehdyn hyökkäyksen aiheuttama hintapiikki jäi lyhyeksi.

Urea halpeni syyskuussa selvästi maailmanmarkkinoilla.

Maailmanpankin tilaston mukaan urea maksoi syyskuussa 237 dollaria tonnilta, kun elokuussa hinta oli 262 dollaria.

Halvempaa urea on viimeksi ollut kesäkuussa 2018.

Minuun taas tekee joka kerta näitä uutisia lukiessa vaikutuksen se, kuinka halpaa tuo typpilannoite on, ja tulee mieleen se, miten huimaavia sillä saadaan aikaan. Tietysti hinta viljelijälle on kaikkialla tuota maailmanmarkkinahintaa korkeampi, mutta on kuitenkin jossain suhteessa siihen. Toisaalta hehtaarille ei tarvita läheskään tonnia, joku kymmenesosa riittää. Ja sadot kohoavat huimasti. (Tietysti täytyy muistaa muutkin tarvittavat ravinteet, täytyy nyt tähänkin laittaa.). Ja siinä on portti ulos lamaannuttavasta, kaikkea inhimillistä rajoittavasta  ja tappavastakin köyhyydestä!

Samalla mieleen tulee tietysti se, miten turhanaikaista on se puuhastelu, jossa yritetään pärjätä ikivanhan typensidontailmiön varassa.  Missä en sano, että typpilannoitteen va!mistuksen kehittäminen mahdollisimman fossiilivapaaksi olisi turhanaikaista.

[Heikki Jokipii]

Annaleena Ylhäinen twiitillään muistutti 1. marraskuuta:

Teolliset lannoitteet ruokkivat puolet väestöstä tälläkin hetkellä. Se on hyvä muistaa, kun lannoiteteollisuutta haukutaan milloin mistäkin. Ammoniakin valmistukseen käytettävä Haber–Bosch-menetelmä on yhä yksi 1900-luvun tärkeimmistä keksinnöistä.

Ja linkkasi tähän artikkeliin:

Fertiliser feeds half of the world’s population

Tiedetäänhän täällä tuo, mutta se olisi monen muunkin syytä tietää. Ja muistaa. Eli tuodaan mekin se täällä taas esille, näin.

Siitä tämä ei ole paha hinta:

Some half a billion tons of fertiliser is produced via the Haber process every year, requiring 2% of the world’s energy to apply the heat and pressure demanded to force nitrogen pumped from the air to bond with hydrogen to form ammonia.

Nimittäin elämästä. Eikä sitä kannata kuvitella, että juuri minä olisin kyllä hengissä muutenkin. Tai perheeni jne.

PS. Jopa luomuväki on pitkälle hengissä Haberin ja  Boschin ansiosta! Tuon ranskalaistutkimuksen mukaan jopa neljänneltä osaltaan. Joten myös luomuväen tulisi tässä nöyrtyä hiljaiseen kunnoitukseen, eikö?

[Heikki Jokipii]

Tässä ei ole kyse varsinaisesta fossiilivapaasta ratkaisusta:

Scientists extract hydrogen gas from oil and bitumen, giving potential pollution-free energy

Mutta tuo saattaisi myös vaikuttaa typpilannoitteen valmistustapaan. Ja hintaan.

Hiilivapaasta menetelmästä sen sijaan voitaisiin puhua. Tuon kuvauksen mukaan vety saataisiin talteen mutta hiili jäisi maan sisään. Kun nykyisin vety irrotetaan metaanista eli maakaasusta, prosessissa tulee väistämättä ylimääräistä hiilijätettä (hiilimonoksidia).

[Heikki Jokipii]

Tässä MT:n artikkelissa asia käsitellään varmaankin perusteellisesti. Tämän verran saan siitä näkyviin:

Lannoitteiden hiilijalanjäljissä on isot erot – näistä syistä päästöt johtuvat

MT Plus
Maatalous
08:00
Satu Lehtonen

Maakaasu tai kivihiili on lannoitetuotannon suurin kasvihuonekaasujen lähde. Jos ne pystyttäisiin korvaamaan uusiutuvalla energialla tuotetulla sähköllä, päästöt laskisivat dramaattisesti.

Lannoitteiden hiilijalanjäljessä on melkoiset erot. Venäläisen NPK (typpi, fosfori ja kalium) -lannoitteen lukema on yli kaksinkertainen suomalaiseen verrattuna, kiinalaisen peräti kolminkertainen.

Yaran NPK-lannoitteessa olevan typpikilon valmistaminen tuottaa 3,74 kiloa hiilidioksidia ekvivalentteina. Venäläisen vastaava lukema on 8,13 ja kiinalaisen 11,39.

Mistä näin iso ero johtuu?

MT PLUS
Haluatko lukea koko jutun?

[Heikki Jokipii]

Yaran massiivisesta hankkeesta, jossa valmistetaan typpilannoitetta käyttämättä fossiilista raaka-ainetta tai energiaa:

Fertiliser giant Yara aims to decarbonise food production with green hydrogen trial in Pilbara

Australiassa. Vihje Annaleena Ylhäisen twiittisivulta.

[Heikki Jokipii]

Haber-Bosch-menetelmääkin kehitetään:

New reactor could halve carbon dioxide emissions from ammonia production

Tämä odotellessa täysin hiilidioksidivapaata ratkaisua. Jollaisen uskon olevan mahdollinen.

[Heikki Jokipii]

Tämä onkin sitten mielenkiintoista:

Ammonia: hydrogen’s green soulmate?

Vedyn käyttö energianlähteenä ja typpilannoitteen valmistuksessa kytkeytyvät uusilla tavoilla toinen toisiinsa!

[Heikki Jokipii]

Tällainenkin läpimurto väitetään tehdyksi:

Spanish Researchers Claim a Green Hydrogen Breakthrough

Ja jos se on totta, niin sillähän on edellä kuvatulla tavalla merkityksensä myös typpilannoitteen valmistamisessa.

[Heikki Jokipii]

Sitten on vielä tämäkin. Tämä saattaa olla mahdollista:

Kerran vielä tämä yksinkertainen laskelma:

Viewpoint: Europe can’t produce enough food if it cuts use of farm chemicals but opposes gene editing

Europe is asking its farmers to use fewer pesticides and less fertilizer, while still producing the same amount of food.

If European governments were willing to adopt the latest agricultural innovations, like gene editing and precision ag, reaching such a goal might be possible.

(lihav. HJ)

Kyllä, on tässä jo toistoa. On tuo jo monin tavoin ja monen tahon toimesta edellä sanottu.

A Roadmap for Lowering Crop Nitrogen Requirement

Ja olisi kyllä hyvä asia. Mutta ilman tuota ei ole, vaan merkitsisi vain Euroopan ruoantuotannon pienenemistä.

[Heikki Jokipii]

Kehitystyötä, nyt Suomessa:

Yara leikkaa kasvihuonekaasupäästöjä seitsemän miljoonan euron investoinnilla Uuteenkaupunkiin

Yaran kehittämä katalyyttiteknologia muuttaa vahvan kasvihuonekaasun, ilokaasun, typeksi ja hapeksi.

Tarkemmin täältä:

https://www.yara.fi/tietoa-yarasta/yara-suomi/tutkimus-kehitys-innovaatiot/innovaatiot/katalyytti/

[Heikki Jokipii]

Yara oli esitellyt asiaa täälläkin:

https://mobile.twitter.com/AYlhainen/status/1331210995398750211/photo/1