.
Os pesquisadores calcularam a pegada de carbono para o ciclo de vida completo dos fertilizantes, que são responsáveis por aproximadamente 5% das emissões totais de gases de efeito estufa – a primeira vez que isso foi quantificado com precisão – e descobriram que as emissões de carbono poderiam ser reduzidas a um quinto dos níveis atuais até 2050.
Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, constataram que dois terços das emissões de fertilizantes ocorrem após sua aplicação nos campos, sendo um terço proveniente dos processos produtivos.
Embora os fertilizantes à base de nitrogênio já sejam conhecidos por serem uma importante fonte de emissões de gases de efeito estufa, esta é a primeira vez que sua contribuição geral, desde a produção até a implantação, foi totalmente quantificada. A análise deles descobriu que estrume e fertilizantes sintéticos emitem o equivalente a 2,6 gigatoneladas de carbono por ano – mais do que a aviação global e o transporte marítimo combinados.
As emissões de carbono dos fertilizantes precisam ser reduzidas com urgência; no entanto, isso deve ser equilibrado com a necessidade de segurança alimentar global. Pesquisas anteriores estimaram que 48% da população global é alimentada com culturas cultivadas com fertilizantes sintéticos, e a população mundial deve crescer 20% até 2050.
Os pesquisadores de Cambridge dizem que é necessária uma combinação de soluções tecnológicas e políticas escaláveis para reduzir as emissões de fertilizantes e, ao mesmo tempo, manter a segurança alimentar. No entanto, eles estimam que, se tais soluções pudessem ser implementadas em escala, as emissões de esterco e fertilizantes sintéticos poderiam ser reduzidas em até 80%, para um quinto dos níveis atuais, sem perda de produtividade. Seus resultados são relatados na revista Comida Natural.
“Incrivelmente, não sabemos quantos produtos químicos produzimos globalmente, onde eles acabam, onde e como se acumulam, quantas emissões produzem e quanto lixo geram”, disse o coautor Dr. André Cabrera Serrenho, da Departamento de Engenharia de Cambridge.
Serrenho e seu co-autor Yunhu Gao realizaram um projeto para medir com precisão os impactos totais dos fertilizantes, um dos dois principais produtos da indústria petroquímica. De todos os produtos fabricados pela indústria petroquímica, a grande maioria – até 74% – são plásticos ou fertilizantes.
“Para reduzir as emissões, é importante para nós identificar e priorizar quaisquer intervenções que possamos fazer para tornar os fertilizantes menos prejudiciais ao meio ambiente”, disse Serrenho. “Mas se vamos fazer isso, primeiro precisamos ter uma visão clara de todo o ciclo de vida desses produtos. Parece óbvio, mas na verdade sabemos muito pouco sobre essas coisas.”
Os pesquisadores mapearam os fluxos globais de esterco e fertilizantes sintéticos e suas emissões para 2019, ao longo de todos os estágios do ciclo de vida, reconciliando a produção e o consumo de fertilizantes nitrogenados e os fatores de emissão regionais em nove regiões do mundo.
Depois de concluir a análise, os pesquisadores descobriram que, ao contrário de muitos outros produtos, a maioria das emissões de fertilizantes ocorre não durante a produção, mas durante o uso.
“Foi surpreendente que essa fosse a maior fonte de emissões”, disse Serrenho. “Mas somente depois de quantificar todas as emissões, em cada ponto do ciclo de vida, podemos começar a procurar diferentes métodos de mitigação para reduzir as emissões sem perda de produtividade.”
Os pesquisadores listaram e quantificaram o impacto teórico máximo de diferentes métodos de mitigação – a maioria deles já é conhecida, mas seu efeito potencial máximo não foi quantificado.
As emissões da produção de fertilizantes sintéticos são principalmente da síntese de amônia, em parte devido a reações químicas usadas no processo de produção. A mitigação mais eficaz na fase de produção seria a indústria descarbonizar o aquecimento e a produção de hidrogênio. Além disso, os fertilizantes podem ser misturados com produtos químicos chamados inibidores de nitrificação, que impedem que as bactérias formem óxido nitroso. No entanto, é provável que esses produtos químicos tornem os fertilizantes mais caros.
“Se vamos tornar os fertilizantes mais caros, então precisa haver algum tipo de incentivo financeiro para os agricultores e para as empresas de fertilizantes”, disse Serrenho. “A agricultura é um negócio incrivelmente difícil, e os agricultores não são recompensados por produzir emissões mais baixas.”
A maneira mais eficaz de reduzir as emissões associadas a fertilizantes, no entanto, seria reduzir a quantidade de fertilizantes que usamos. “Somos incrivelmente ineficientes no uso de fertilizantes”, disse Serrenho. “Estamos usando muito mais do que precisamos, o que é economicamente ineficiente e isso se deve às práticas agrícolas. Se usássemos fertilizantes de forma mais eficiente, precisaríamos de substancialmente menos fertilizantes, o que reduziria as emissões sem afetar a produtividade das culturas.”
Os pesquisadores também analisaram a mistura de fertilizantes usada em todo o mundo, que varia de acordo com a região. Os pesquisadores dizem que substituir alguns dos fertilizantes com as maiores emissões, como a ureia, por nitrato de amônio em todo o mundo poderia reduzir ainda mais as emissões entre 20% e 30%. No entanto, isso só seria benéfico após a descarbonização da indústria de fertilizantes.
“Não há soluções perfeitas”, disse Serrenho. “Precisamos repensar como produzimos alimentos e que tipos de incentivos econômicos funcionam melhor. Talvez isso signifique pagar aos agricultores para produzir menos emissões, talvez isso signifique pagar mais pelos alimentos. Precisamos encontrar a combinação certa de recursos financeiros, tecnológicos e políticos soluções para reduzir as emissões enquanto mantém o mundo alimentado.”
Serrenho e Gao estimam que, implementando todas as mitigações que analisaram, as emissões do setor de fertilizantes poderiam ser reduzidas em até 80% até 2050.
“Nosso trabalho nos dá uma boa ideia do que é tecnicamente possível, o que é grande e onde as intervenções seriam significativas – é importante direcionarmos as intervenções para o que é mais importante, a fim de obter progresso rápido e significativo na redução de emissões”, disse Serrinho.
A pesquisa fez parte do projeto C-THRU, liderado pelo professor Jonathan Cullen, onde pesquisadores de quatro universidades do Reino Unido e dos EUA estão trabalhando para esclarecer as emissões da cadeia de suprimentos petroquímica global.
.
