Человеческие отходы могут повысить урожайность и сократить выбросы парниковых газов
Концептуальная диаграмма, иллюстрирующая долгосрочные преимущества применения биоугля для продовольственной безопасности и смягчения последствий изменения климата. Автор: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2503668122
Человеческие отходы обычно смываются в канализацию, но вместо этого они могут помочь планете и решить проблему глобального дефицита удобрений, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Решение заключается не в том, чтобы разбрасывать человеческие экскременты прямо на полях, а в создании из них углеродоподобного вещества под названием биоуголь. Он производится путём нагревания биомассы, такой как сточные воды, при высоких температурах в среде с низким содержанием кислорода. Эта стабильная форма углерода может быть добавлена в почву для улучшения её качества, повышая способность удерживать воду и питательные вещества.
Глобальный дефицит удобрений
В настоящее время мир столкнулся с глобальным дефицитом удобрений, в основном из-за сбоев в цепочках поставок и роста цен на энергоносители. Последствием этого стало повышение цен на продукты питания и угроза продовольственной безопасности.
Исследование утверждает, что биоуголь, произведённый из твёрдых человеческих отходов, может обеспечить до 7% фосфора, используемого в мире ежегодно. И хотя текущий процесс предназначен для твёрдых отходов, добавление питательных веществ из мочи может более чем вдвое увеличить ежегодное применение фосфора, согласно исследованию.
Мощный инструмент борьбы с изменением климата?
Исследование, представляющее собой метаанализ других работ, также показало, что долгосрочное использование биоугля даёт значительные и устойчивые преимущества. При применении в течение четырёх и более лет было зафиксировано снижение выбросов парниковых газов: выбросы метана (CH₄) сократились на 13,5%, а закиси азота (N₂O) — более чем на 21%. Биоуголь также улучшил здоровье почвы, увеличив содержание органического углерода более чем на 52%. Однако однократное применение биоугля оказалось гораздо менее эффективным.
«Долгосрочное ежегодное применение поддерживает и даже усиливает преимущества для урожайности, смягчения последствий парниковых газов (ПГ) и секвестрации органического углерода в почве (SOC). В то же время эти преимущества со временем уменьшаются при однократном применении», — написали исследователи.
Биоуголь звучит как элегантное решение, но есть потенциальная проблема. Очищенные сточные воды, содержащие человеческие отходы, уже используются на сельскохозяйственных угодьях, но их применение вызывает споры из-за возможного содержания микропластика, токсичных отходов и «вечных химикатов». Эти химические вещества используются в таких продуктах, как косметика, кухонная утварь, пищевая упаковка и полироли для пола, и получили своё название из-за устойчивости в окружающей среде. Однако учёные, стоящие за исследованием, утверждают, что процесс создания биоугля позволяет избежать этой проблемы, разделяя отходы на этапе источника.
В конечном итоге они считают, что этот инновационный подход к управлению отходами создаёт циклическую экономику, превращая обычный отход в ценный ресурс.
Подробнее: Johannes Lehmann et al, Biochar in the circular bionutrient economy, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2503668122
0 комментариев