Фермеры используют фосфорные удобрения для обогащения почвы и созревания обильных урожаев, но извлекаемые в мире запасы фосфоритов, из которых производятся такие удобрения, ограничены и распределены неравномерно.
Технологический институт Стивенса возглавляет международные усилия по составлению карты глобального потока фосфора, большая часть которого будет поглощена сельскохозяйственными культурами, а затем съедена и выделена в качестве отходов животными и людьми. И затем начнется работа по восстановлению и переработке жизненно важных питательных веществ.
Дэвид Ваккари, директор департамента гражданского, экологического и океанического строительства при Институте Стивенса, и его команда представили карту, которая охватывает весь мир и определяет региональные «горячие точки», где есть значительный спрос на удобрения, а также значительный потенциал для улавливания фосфора из отходов животных и человека.
«В идеале, 45 миллионов метрических тонн фосфорных удобрений в год будут полностью повторно использованы, и мы будем использовать их максимальный потенциал для поддержки производства продуктов питания», - сказал Ваккари. «Эта работа - шаг к пониманию того, как добраться до этой цели».
Команда, в которую вошли исследователи из Китая, Австралии, Канады, Швеции и Нидерландов, объединила недавно разработанные наборы данных, чтобы отобразить глобальное производство сельскохозяйственных культур наряду с уровнями населения и домашнего скота. Затем они разделили планету на сетку из блоков шириной 10 километров, что позволило получить детальную информацию с обзором глобальных потоков фосфора, который соединяет глобальный уровень с местным. «В области, где нехватка хорошо интегрированных данных часто мешает как местному, так и региональному планированию, эта глобальная карта является ключевым прорывом», - сказал Ваккари.
Ученые показывают, что есть значительные неиспользованные возможности для переработки фосфора. Около 72 процентов пахотных земель со значительным производством навоза поблизости, и 68 процентов пахотных земель со значительным населением поблизости, находятся в регионах, которые сильно зависят от импортируемого фосфора, в том числе крупные участки крупных развивающихся экономик, таких как Индия и Бразилия. В исследовании также выявляются значительные излишки богатых фосфором отходов в большей части Азии, Европы и Соединенных Штатов, что позволяет предположить, что как развивающиеся, так и развитые страны могут выиграть от увеличения переработки.
Результаты также показывают, что в пять раз больше фосфора содержится в навозе животных, чем в человеческих отходах, что позволяет предположить, что животноводство является важной целью для утилизации. Почти половина сельскохозяйственных угодий в мире - около 12 процентов от общей площади планеты - совмещены с образованием навоза, что позволяет предположить, что во многих регионах навоз можно вносить непосредственно на поля или обрабатывать с использованием биодегенераторов для извлечения фосфора. для эффективного и экономичного транспорта в хозяйствах.
Фото: jaygaulard.com