Uno studio di ricercatori dell’Università di Cambridge, che ha esaminato la produzione, il commercio e l’uso di fertilizzanti azotati in tutto il mondo per quantificare le loro emissioni totali di gas serra, ha rilevato che la loro domanda potrebbe ridursi dell’84% con azioni di mitigazione, tra cui la produzione di ammoniaca derivante da idrogeno verde.
Ricercatori dell’Università di Cambridge, calcolando l’impronta di carbonio dell’intero ciclo di vita dei fertilizzanti, responsabili di circa il 5% delle emissioni totali di gas serra, scoprendo che emissioni potrebbero essere ridotte entro il 2050 ad un quinto degli attuali livelli.
I fertilizzanti a base di azoto sono noti per essere una delle principali fonti di emissioni di gas e la catena di fornitura di fertilizzanti sintetici N, secondo un recente Studio era responsabile nel 2018 di 1,13 GtCO2, pari al 10,6% delle emissioni agricole e al 2,1% delle emissioni globali di gas serra.
La loro riduzione rappresenta quindi una delle priorità e la risposta al problema è nell’agenda delle politiche dei Paesi maggiori consumatori di fertilizzanti azotati, tra i quali l’UE, che nell’ambito del Piano di azione “Inquinamento zero” proporrà entro l’anno un Piano di azione integrato per la gestione dei nutrienti, per l’utilizzo quanto più possibile di fertilizzanti organici in luogo di quelli sintetici che negli ultimi tempi, anche a seguito della guerra in Ucraina, hanno visto i prezzi raddoppiati in un anno.
La riduzione delle emissioni di carbonio dei fertilizzanti; tuttavia, deve essere bilanciata con la necessità di sicurezza alimentare globale, dal momento che il 48% della popolazione mondiale è nutrito con colture coltivate con fertilizzanti sintetici e si prevede che la popolazione mondiale crescerà del 20% fino al 2050.
Ora ricercatori dell’Università di Cambridge che hanno quantificato per prima volta il contributo complessivo dei fertilizzanti azotati, dalla produzione alla distribuzione, hanno scoperto hanno scoperto che i due terzi delle emissioni avvengono dopo che sono stati sparsi sui campi e un terzo dai processi di produzione, e che se potessero essere implementate su larga scala soluzioni tecnologiche e politiche scalabili le emissioni dei fertilizzanti sintetici potrebbero essere ridotte fino all’80%, senza una perdita di produttività.
I risultati delle loro analisi sono riportate nello Studio “Greenhouse gas emissions from nitrogen fertilizers could be reduced by up to one-fifth of current levels by 2050 with combined interventions”, pubblicato su Nature Food il 9 febbraio 2023.
“Al fine di ridurre le emissioni, è importante identificare e dare priorità a qualsiasi intervento che possiamo fare per rendere i fertilizzanti meno dannosi per l’ambiente – ha affermato André Cabrera Serrenho, Ricercatore senior presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Cambridge, co-autore dello Studio – Ma se vogliamo farlo, dobbiamo prima avere un quadro chiaro dell’intero ciclo di vita di questi prodotti. Sembra ovvio, ma in realtà sappiamo molto poco di queste cose”.
Serrenho e il suo collega co-autore Yunhu Gao, hanno mappato i flussi globali fertilizzanti sintetici e le loro emissioni per il 2019 durante tutte le fasi del ciclo di vita dei fertilizzanti azotati, dalla produzione al consumo e le relative emissioni in 9 regioni del mondo, scoprendo che, a differenza di molti altri prodotti, la maggior parte delle emissioni dei fertilizzanti non si verifica durante la produzione, ma durante il loro utilizzo.
“È stato sorprendente che questa fosse la principale fonte di emissioni – ha sottolineato Serrenho – Ma solo dopo aver quantificato tutte le emissioni, in ogni punto del ciclo di vita, possiamo iniziare a esaminare diversi metodi di mitigazione per ridurre le emissioni senza una perdita di produttività“.
I ricercatori hanno elencato e quantificato il massimo impatto teorico di diversi metodi di mitigazione: la maggior parte di quali sono già noti, ma il loro massimo effetto potenziale non era stato quantificato, scoprendo che l’84% delle emissioni globali da fertilizzanti sintetici potrebbe essere ridotto entro il 2050 se tutte le misure di intervento che hanno modellato fossero applicate in combinazione.
Le emissioni derivanti dalla produzione di fertilizzanti sintetici derivano principalmente dalla sintesi dell’ammoniaca, in parte a causa delle reazioni chimiche utilizzate nel processo produttivo. La mitigazione più efficace nella fase di produzione sarebbe che l’industria decarbonizzasse riscaldamento e produzione di idrogeno. Inoltre, i fertilizzanti potrebbero essere miscelati con sostanze chimiche chiamate inibitori della nitrificazione, che impediscono ai batteri di formare il protossido di azoto (N2O), anche se questa aggiunta probabilmente rendono i fertilizzanti più costosi.
“Se i fertilizzanti diventano più costosi, allora ci deve essere una sorta di incentivo finanziario per gli agricoltori e le aziende produttrici di fertilizzanti – ha aggiunto Serrenho – L’agricoltura è un’attività incredibilmente dura così com’è e gli agricoltori non sono attualmente ricompensati per la produzione di emissioni inferiori“.
Il modo più efficace per ridurre le emissioni associate ai fertilizzanti, sottolineano i ricercatori, sarebbe di ridurre la quantità di fertilizzanti utilizzati.
“Siamo incredibilmente inefficienti nell’uso dei fertilizzanti, utilizzandone molto più del necessario, il che è economicamente inefficiente e dipende dalle pratiche agricole – ha affermato Serrenho – Se utilizzassimo i fertilizzanti in modo più efficiente, avremmo bisogno di una quantità di gran lunga inferiore, il che ridurrebbe le emissioni senza influire sulla produttività delle colture“.
I ricercatori hanno anche esaminato il mix di fertilizzanti utilizzati in tutto il mondo, che varia a seconda della regione. Secondo loro, la sostituzione di alcuni dei fertilizzanti con le emissioni più elevate, come l’urea, con il nitrato di ammonio a livello mondiale potrebbe ridurre ulteriormente le emissioni tra il 20% e il 30%, vantaggioso se la produzione dei fertilizzanti fosse decarbonizzata.
Di recente, un Rapporto, presentato al WEF 2023 di Davos da un Gruppo di ricercatori internazionali ha individuato propria nella produzione di ammoniaca verde (prodotta dall’idrogeno da fonti rinnovabili) come fertilizzante, uno dei 3 punti di svolta che potrebbero accelerare la decarbonizzazione dell’economia globale e ridurre i rischi dei cambiamenti climatici.
“Non ci sono soluzioni perfette – ha sottolineato Serrenho – Dobbiamo ripensare a come produciamo cibo e quali tipi di incentivi economici funzionano meglio. Forse questo significa dove pagare gli agricoltori per produrre meno emissioni o pagare di più per il cibo. Dobbiamo trovare il giusto mix di soluzioni finanziarie, tecnologiche e politiche per ridurre le emissioni mantenendo il mondo nutrito”.
Serrenho e Gao stimano che implementando tutte le mitigazioni analizzate, le emissioni del settore dei fertilizzanti potrebbero essere ridotte fino all’80% entro il 2050.
“Il nostro lavoro ci dà una buona idea di cosa è tecnicamente possibile, cosa è grande e dove gli interventi sarebbero significativi – ha concluso Serrenho – È importante gli interventi siano indirizzati su ciò che conta di più, al fine di compiere progressi rapidi e significativi nella riduzione delle emissioni”.