Európának újra fel kell találnia a műtrágyagyártást, hogy csökkentse a mezőgazdaság fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségét, és megóvja a munkahelyeket az ipari régiókban – írja Magnolia Tovar vegyészmérnök és egy klímainnovációs agytröszt szakértője az 2022 Plusz véleménycikkében.
A világ népességének fele a műtrágyáknak köszönhetően él. A modern mezőgazdaság középpontjában az ammónia áll. Ez a kulcsfontosságú összetevő a nitrogénműtrágyák előállításához, amelyek világszerte fenntartják a terméshozamot.
A 20. század elején német tudósok, Fritz Haber és Carl Bosch által kifejlesztett ammónia ipari szintézise átalakította az élelmiszerrendszereket, és világszerte példátlan népességnövekedést támogat. Ezenkívül hozzájárult ahhoz, hogy Európát a tudományos és ipari innováció globális vezetőjévé tegye.
Napjainkban azonban ugyanaz a folyamat, amely egykor Európát előnyhöz juttatta, egyre növekvő gazdasági, geopolitikai és környezeti kockázatoknak teszi ki.
A modern élelmiszerrendszer továbbra is a fosszilis tüzelőanyagoktól függ
Az ammóniatermelés nagymértékben támaszkodik a földgázra, elsősorban a hidrogén előállításához alapanyagként. Ennek eredményeként a modern élelmiszerrendszer továbbra is a fosszilis tüzelőanyagoktól függ. A gázárak emelkedésével a műtrágyagyártás jelentősen megdrágul, aláásva az európai ipar versenyképességét és növelve a költségeket a mezőgazdasági értékláncban.
Mióta Oroszország megtámadta Ukrajnát, ezt a sebezhetőséget lehetetlen figyelmen kívül hagyni. 2022-ben az európai gázárak több mint tízszeresére emelkedtek, és a történelmileg alacsony szintről rekordmagasságra emelkedtek. Ez a sokk súlyosan érintette a műtrágyagyárakat szerte a kontinensen, beleértve az ipari vezetőket, mint a BASF. A válság csúcspontján Európa ammóniatermelési kapacitásának 70%-a offline volt.
A közel-keleti konfliktus ismét rávilágított a gázimportra és a fosszilis anyagokból szállított exportra támaszkodó élelmiszerrendszerünk fenntartásának kockázataira: a globális műtrágyaexport nagyjából egyharmada a Hormuzi-szoroson halad át, amely egy kritikus átjáró, amely rendkívül sebezhetőnek bizonyul a zavarokkal szemben.
Európa mezőgazdasága nyomás alatt
Európa gyorsan erodáló gyártóbázisa stratégiai következményekkel jár. Növeli az olyan országokból származó műtrágyaimporttól való függőséget, mint Algéria, Kína, Egyiptom, Oroszország és az Egyesült Államok.
Ez paradoxont teremt: miközben az európai döntéshozók igyekeznek csökkenteni az importált fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget olyan fontos ágazatokban, mint az épületek vagy a közúti közlekedés, a kontinens egyre inkább függ az importált tápanyagoktól (amelyeket máshol, ugyanazon fosszilis tüzelőanyag felhasználásával állítanak elő).
Európa korábban is járt itt. A Haber-Bosch eljárás feltalálása előtt az európai mezőgazdaság nagymértékben támaszkodott a Chiléből származó nitrátimportra, ami a geopolitikai stratégiát meghatározó ellátási sebezhetőséget teremtett. Ma a sebezhetőség visszatér – ezúttal a fosszilis tüzelőanyagok importjától való függés okozza. Európa ipari vezető szerepének megőrzéséhez ezért új innovációs hullámra van szükség.
Létezik egy éghajlati követelmény is. A globális ammóniatermelés évente nagyjából 450 millió tonna CO₂-t bocsát ki – ez Spanyolország éves kibocsátásának kétszerese. E kibocsátások csökkentése nemcsak az éghajlati célok, hanem az élelmiszertermelés hosszú távú ellenálló képessége szempontjából is fontos.
Tiszta villamos energia felhasználásával előállított műtrágyák
Európa megkezdte az alacsony szén-dioxid-kibocsátású ammónia-termelés kutatását megújuló villamos energiából előállított hidrogén felhasználásával. Ez az út azonban jelentős új infrastruktúrát igényel a hidrogén előállításához, szállításához és tárolásához. Ez drága, és fennáll annak a veszélye, hogy túl lassú lesz.
Az ígéretesebb technológiák teljesen megváltoztathatják az egyenletet. A feltörekvő folyamatok célja a nitrogén alapú műtrágyák előállítása levegőből, vízből és elektromos áramból származó nitrogén felhasználásával. Ez megszüntetheti a fosszilis gázra való támaszkodást, és potenciálisan teljesen megkerülheti a hidrogént. A műszaki részletek eltérőek, de a cél ugyanaz: a tiszta elektromosságból megbízhatóbb, kevésbé környezetszennyező és végső soron olcsóbb műtrágya előállítására.
Ha ezek a technológiák nagy léptékű sikerrel járnak, több helyen is lehetővé tehetik a műtrágyagyártást, különösen az Európán kívüli régiókban, ahol még nagyobb a megújuló energia potenciál. A kisebb és rugalmasabb üzemek kiegészíthetik a meglévő nagy létesítményeket, rugalmasabbá téve az ellátási láncokat és új ipari lehetőségeket teremtve.
Az új műtrágyatechnológia megvédheti a munkahelyeket az ipari régiókban
Ez a munkahelyek szempontjából is számít. Az európai vegyipar több százezer szakképzett munkaerőt támogat, közülük sok olyan ipari régióban él, ahol fenyegetettnek érzik az energiaátállást. A műtrágyatechnológiák új generációja felemelheti és modernizálhatja ezt az ipari bázist, ahelyett, hogy egyszerűen azt látná, hogy ez az iparág külföldre vándorol.
Első lépésként a politikai döntéshozóknak támogatniuk kell a kísérleti üzemeket és a demonstrációs projekteket, hogy a feltörekvő technológiák a laboratóriumból kereskedelmi méretűek legyenek. A korai telepítés nem lesz olcsó. De most minden eddiginél jobban világossá vált, hogy a gáztól való függés – az ismétlődő ársokkokkal együtt – már nem életképes. A megújuló villamos energia terjeszkedésével és az új termelési módszerek kifejlődésével a költségek valószínűleg csökkennek. Európa már erős kapacitással rendelkezik az elektrokémia, a mérnöki és az ipari gyártás területén. Ideje használni őket.
A műtrágyák révén Európa energia- és élelmiszer-szuverenitása szorosan összefonódik. A műtrágyagyártás innovációjába való befektetéssel Európa csökkentheti a változékony gázpiacoknak való kitettséget, megerősítheti ipari bázisát, és rugalmasabb élelmiszerrendszert építhet ki. Ezenkívül elősegítheti a tisztább ipari folyamatokra való globális átállást.
Európa következő Haber-Bosch pillanata elérhető közelségben.
