การเลี้ยงสุกร: ปล่อยแอมโมเนียจากคอกสัตว์น้อยลง
แม้แต่มาตรการง่ายๆ เช่น การระบายความร้อนของมูลสัตว์หรือการลดพื้นที่ผิวของมูลสัตว์ก็มีผลที่พิสูจน์แล้ว: การปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย โดยเฉพาะแอมโมเนีย จากคอกสุกรขุนสามารถลดลงได้ นี่เป็นผลงานชั่วคราวจากมหาวิทยาลัย Hohenheim ในเมืองสตุ๊ตการ์ทในโครงการร่วม "การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเลี้ยงปศุสัตว์" หรือเรียกสั้นๆ ว่า EmiMin ด้วยเงินทุนของรัฐบาลกลางจำนวน 2 ล้านยูโร โครงการย่อยของมหาวิทยาลัย Hohenheim จึงเป็นงานวิจัยรุ่นหนา
การผลิตแอมโมเนียและก๊าซที่ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศมากเกินไป เช่น มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และไนตรัสออกไซด์จากการเลี้ยงปศุสัตว์สามารถสร้างความตึงเครียดให้กับผู้คน สัตว์ และสิ่งแวดล้อมได้ แต่ถึงแม้จะมีมาตรการที่ค่อนข้างง่าย สิ่งเหล่านี้สามารถลดลงได้ภายใต้เงื่อนไขการเลี้ยงปกติ ตามผลลัพธ์ชั่วคราวในโครงการร่วม “การลดการปล่อยก๊าซเพื่อการเลี้ยงสัตว์ในฟาร์ม” (EmiMin)
ศาสตราจารย์ ดร. Eva Gallmann วิศวกรการเกษตรที่มหาวิทยาลัย Hohenheim และทีมงานของเธอกำลังค้นคว้าว่ามาตรการเชิงโครงสร้างและทางเทคนิคที่มีอยู่ในตลาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปล่อยแอมโมเนีย สามารถลดลงในคอกสุกรขุนได้อย่างไร จุดมุ่งหมายของนักวิจัยอยู่ที่การทำให้ปุ๋ยคอกเย็นลงและลดขนาดของช่องปุ๋ยคอก ร่วมกับมาตรการอื่นๆ เช่น การให้อาหาร
พวกเขาทดสอบทั้งสองขั้นตอนเพื่อประสิทธิภาพในสองแห่ง ในแต่ละกรณี ช่องที่มั่นคงซึ่งมีการวัดการลดลงในตัวจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับช่องอ้างอิงที่ไม่มีการวัดการลดลง “ผลลัพธ์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าทั้งสองวิธีไม่เพียงแต่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงสภาพอากาศที่มีเสถียรภาพอีกด้วย” ศาสตราจารย์ ดร. กล่าว กัลมันน์. “เทคโนโลยีการเลี้ยงสัตว์ที่ซับซ้อนทำให้อากาศดีในคอกม้า ซึ่งดีต่อสุขภาพของสัตว์และความเป็นอยู่ที่ดี และดีต่อสิ่งแวดล้อมด้วย”
ปัญหาหลักคือแอมโมเนีย
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรงเรือนสุกรขุนแบบปิดที่หุ้มฉนวนความร้อนซึ่งมีพื้นระแนงทั้งหมดมีศักยภาพในการปล่อยแอมโมเนียสูงกว่า “ที่นั่นปุ๋ยคอกมักจะถูกเก็บไว้ใต้พื้นไม้ระแนงตลอดระยะเวลาการขุน พื้นที่ผิวขนาดใหญ่นี้ เมื่อรวมกับระยะเวลาการเก็บรักษาที่ยาวนานและปริมาณการเก็บรักษาขนาดใหญ่ตลอดจนอุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงในโรงเลี้ยงสัตว์ จะช่วยส่งเสริมการปล่อยแอมโมเนีย” Lilly Wokel นักศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมกระบวนการของระบบการเลี้ยงสัตว์อธิบาย ที่มหาวิทยาลัยโฮเฮนไฮม์
นั่นเป็นเหตุผลที่นักวิจัยสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการทำความเย็นปุ๋ยคอกและลดขนาดของช่องมูลในโรงเลี้ยงสุกรขุนแบบปิด ซึ่งการแลกเปลี่ยนกับอากาศโดยรอบจะเกิดขึ้นผ่านทางพัดลม พวกเขาอาศัยโซลูชันการแปลงสำหรับคอกม้าที่มีอยู่เป็นหลัก “ตามการวัดของเราในการเปรียบเทียบโดยตรงของช่องที่มีความเสถียรทั้งที่มีและไม่มีเทคโนโลยีรีดิวซ์ มีศักยภาพในการลดแอมโมเนียระหว่าง 10 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์” ศาสตราจารย์ ดร. กล่าว กัลมันน์. “แน่นอนว่าในรายละเอียดแล้ว สิ่งนี้ยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและระยะการขุนเป็นอย่างมาก และผันผวนตลอดทั้งปี”
การระบายความร้อนด้วยปุ๋ยช่วยลดการปล่อยมลพิษ
อุณหภูมิของสารละลายมีอิทธิพลสำคัญต่อการก่อตัวของก๊าซที่เป็นอันตราย: “โดยการลดอุณหภูมิของสารละลายให้ต่ำกว่า 15 °C กระบวนการทางเคมีและชีววิทยาที่เกิดขึ้นในสารละลายสามารถลดลงได้ ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างมีนัยสำคัญ ” Lilly Wokel อธิบาย
วิธีหนึ่งในการลดอุณหภูมิในสารละลายคือผ่านท่อระบายความร้อน ซึ่งจะคอนกรีตที่ด้านล่างของช่องสารละลายเมื่อสร้างคอกม้าแล้ว ในคอกม้าที่มีอยู่ มีการใช้ครีบระบายความร้อนที่ลอยอยู่ในมูลสัตว์ในช่องมูลสัตว์ “พวกมันสามารถดัดแปลงได้ง่ายและมีผลเชิงบวกต่อสภาพอากาศที่มั่นคง” นักวิทยาศาสตร์กล่าว
น้ำเย็นจะไหลเวียนผ่านซี่โครงในวงจรปิด และดูดซับความร้อนจากมูลสัตว์ ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาอีกครั้งผ่านปั๊มความร้อน และสามารถใช้ในพื้นที่อื่นๆ ของคอกม้าได้ เช่น ให้ความร้อนสำหรับพื้นที่นอนหรือในการเลี้ยงลูกสุกร ด้วยวิธีนี้จึงสามารถชดเชยพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำความเย็นได้บางส่วน
การลดช่องสารละลายโดยการติดตั้งถาดสารละลาย
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยจำเป็นต้องติดตั้งระบบระแนงบางส่วนร่วมกับการลดขนาดของพื้นผิวมูลสัตว์ คอกของสัตว์แบ่งออกเป็นพื้นที่ใช้งานต่างๆ ด้วยการออกแบบพื้นที่นอน กิน และถ่ายอุจจาระที่แตกต่างกัน สัตว์เหล่านี้จึงได้รับการส่งเสริมให้ปัสสาวะและถ่ายอุจจาระเฉพาะในพื้นที่ขนาดเล็กที่มีช่องว่างเท่านั้น
“สุกรมักจะวางบริเวณถ่ายอุจจาระให้ห่างจากบริเวณพักผ่อน และหากมีโอกาส ก็จะอยู่ห่างจากบริเวณให้อาหารด้วย” ศาสตราจารย์ ดร. กล่าว กัลมันน์. “หากฉันกำหนดฟังก์ชันเหล่านี้ตามนั้นและจัดเตรียมพื้นที่ให้เพียงพอสำหรับแต่ละฟังก์ชัน ฟังก์ชันเหล่านั้นก็จะทำเช่นนี้ด้วยตัวเอง” ช่องที่สะอาดยังสามารถลดขนาดของพื้นผิวที่สกปรกหรือเปล่งออกมา และลดการก่อตัวของก๊าซที่เป็นอันตราย
มีถาดรูปตัว V อยู่ใต้พื้นที่ระแนงซึ่งมีพื้นที่ผิวน้อยกว่าช่องปุ๋ยคอกทั่วไป หากเทถังเหล่านี้ทิ้งบ่อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ไม่เพียงแต่พื้นที่ผิวจะลดลงอีกเท่านั้น แต่ปริมาณมูลสัตว์ที่เก็บไว้ในคอกก็ลดลงอย่างมากเช่นกัน
ศักยภาพในการลดการปล่อยแอมโมเนียที่เกี่ยวข้อง
มาตรการทั้งสองที่ตรวจสอบมีศักยภาพที่เกี่ยวข้องในการลดการปล่อยแอมโมเนีย “แต่เรายังเห็นด้วยว่าสภาวะทั่วไปมีบทบาทสำคัญ” Lilly Wokel อธิบาย “หลายอย่างขึ้นอยู่กับสภาพโครงสร้าง เช่น มูลของเหลวสามารถระบายออกไปได้ดีเพียงใด หรือวัสดุแข็งอาจก่อตัวบนครีบระบายความร้อนหรือไม่ แต่การทำความสะอาดบ่อยแค่ไหนและการควบคุมพฤติกรรมของสัตว์ในคอกม้าก็มีบทบาทเช่นกัน”
จากนั้น ข้อมูลจากขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพจะได้รับการประเมิน นักวิจัยตรวจสอบว่าการผสมผสานกับมาตรการให้อาหารอื่นๆ หรือการเติมเวย์กรดลงในปุ๋ยคอกช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อีกหรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับช่องที่มีความเสถียรโดยไม่มีมาตรการเชิงโครงสร้างและทางเทคนิค “ท้ายที่สุดแล้ว เรายังต้องเสนอโซลูชันที่ใช้งานได้จริงซึ่งสามารถนำไปปฏิบัติได้อย่างรวดเร็วและราคาถูกในขั้นตอนแรก”
ความเป็นมา: โครงการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการเลี้ยงปศุสัตว์ (EmiMin)
EmiMin เปิดตัวเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2018 และได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้เป็นเวลาห้าปี นอกจากมหาวิทยาลัย Hohenheim แล้ว พันธมิตรที่เป็นพันธมิตรยังมีคณะกรรมการมูลนิธิด้านเทคโนโลยีและการก่อสร้างในด้านการเกษตรอีกด้วย V. (KTBL) ซึ่งรับผิดชอบโครงการนี้ด้วย ได้แก่ Christian Albrechts University of Kiel, University of Bonn, the Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy eV (ATB) และ ZB MED - ศูนย์ข้อมูลสำหรับวิทยาศาสตร์ชีวภาพใน โคโลญจน์ โครงการ EmiMin ได้รับเงินทุนโดยใช้เงินทุนจากสินทรัพย์วัตถุประสงค์พิเศษของรัฐบาลกลางที่ธนาคารบำนาญการเกษตรในนามของกระทรวงอาหารและการเกษตรแห่งสหพันธรัฐ (BMEL) โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนรวมประมาณ 9 ล้านยูโร โดยเงินจำนวน 2 ล้านยูโรจะมอบให้กับมหาวิทยาลัย Hohenheim
