Khí nhà kính hoạt động giống như một lớp kính cửa sổ trong bầu khí quyển. Chúng ngăn không cho nhiệt tỏa ra từ bề mặt Trái đất vào không gian. Khí mê-tan làm điều đó hiệu quả gấp 28 lần so với carbon dioxide, tạo nên một loại kính hai lớp vô hình.

Trong 200 năm qua, nồng độ khí mê-tan trong khí quyển đã tăng hơn gấp đôi. Điều này chủ yếu là do việc tiêu thụ thịt của con người. Bò và các động vật nhai lại khác tạo ra khí mê-tan trong quá trình tiêu hóa. Một nguồn quan trọng khác là phân của động vật. Felix Holtkamp, người đang hoàn thành bằng tiến sĩ tại Viện Khoa học Cây trồng và Bảo tồn Tài nguyên INRES tại Đại học Bonn, giải thích: Một phần ba khí mê-tan do con người tạo ra trên thế giới đến từ chăn nuôi. Người ta ước tính rằng có tới 50% trong số đó bắt nguồn từ quá trình lên men trong bùn.

Do đó, các nhà nghiên cứu trên toàn cầu đang tìm cách ngăn chặn các quá trình này. Holtkamp, người hướng dẫn khoa học của ông là Tiến sĩ Manfred Trimborn từ Viện Kỹ thuật Nông nghiệp tại Đại học Bonn, và Tiến sĩ Joachim Clemens từ nhà sản xuất phân bón SF-Soepenberg GmbH hiện đã trình bày một giải pháp đầy hứa hẹn cho vấn đề này. Holtkamp cho biết: “Chúng tôi đã kết hợp bùn từ một trang trại trong phòng thí nghiệm với canxi xyanua, một chất hóa học đã được sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp trong hơn 100 năm. Điều này khiến quá trình sản xuất khí mê-tan gần như dừng lại hoàn toàn”.

Khí thải giảm 99%

Nhìn chung, lượng khí thải giảm 99%. Hiệu ứng này bắt đầu chưa đầy một giờ sau khi bổ sung canxi xyanua và kéo dài cho đến khi kết thúc thí nghiệm nửa năm sau đó. Hiệu quả lâu dài là rất quan trọng, bởi vì bùn không chỉ đơn giản là bị loại bỏ. Thay vào đó, nó được lưu trữ cho đến đầu mùa trồng trọt tiếp theo và sau đó rải trên các cánh đồng như một loại phân bón có giá trị. Do đó, việc lưu trữ bùn hàng tháng trời là khá phổ biến.

Trong thời gian này, bùn được vi khuẩn và nấm biến đổi: Chúng phân hủy chất hữu cơ khó tiêu thành các phân tử ngày càng nhỏ hơn. Khí mê-tan được tạo ra ở cuối các quá trình này. Holtkamp giải thích: “Canxi xyanua phá vỡ chuỗi biến đổi hóa học này và làm như vậy đồng thời ở các điểm khác nhau, như chúng ta có thể thấy trong phân tích hóa học của bùn được xử lý tương ứng. Chất này ngăn chặn sự phân hủy của vi sinh vật đối với các axit béo chuỗi ngắn, một chất trung gian trong chuỗi và sự chuyển đổi của chúng thành khí mê-tan. Chính xác thì điều này xảy ra như thế nào vẫn chưa được biết”.

Nhưng chất này cũng có những ưu điểm khác: Nó làm giàu bùn bằng nitơ và do đó cải thiện hiệu quả bón phân của bùn. Nó cũng ngăn chặn sự hình thành của cái gọi là các lớp nổi — đây là những chất hữu cơ lắng đọng tạo thành lớp vỏ rắn trên bùn và cản trở quá trình trao đổi khí.

Quá trình này cũng có lợi cho chính động vật. Động vật thường được nuôi trên các sàn có rãnh. Phân của chúng rơi qua các lỗ trên sàn vào một thùng chứa lớn. Sự chuyển đổi vi sinh vật khiến hỗn hợp phân-nước tiểu sủi bọt theo thời gian. Canxi xyanua làm ngừng quá trình tạo bọt này. Chi phí cũng có thể kiểm soát được vào khoảng 0,3 đến 0,5 xu cho mỗi lít sữa dành cho chăn nuôi gia súc.

Vẫn chưa rõ phương pháp này ảnh hưởng như thế nào đến việc giải phóng amoniac từ bùn. Amoniac là một loại khí độc hại, mặc dù không gây hại cho khí hậu, nhưng có thể chuyển đổi thành khí nhà kính nguy hiểm. Tiến sĩ Manfred Trimborn thuộc Viện Kỹ thuật Nông nghiệp tại Đại học Bonn cho biết: “Chúng tôi có những dấu hiệu ban đầu cho thấy lượng amoniac cũng giảm trong thời gian dài. Tuy nhiên, chúng tôi không thể nói chắc chắn vào thời điểm này”.

Nguyễn Minh Thu (Theo sciencedaily)

Nguồn: www.mard.gov.vn