UNSPLASH | License | Colin Eisfeld
Óriási metánkibocsátó a mezőgazdaság – pedig ez megakadályozható lenne
A World Resources Institute (WRI) 2025 tavaszán megjelent Opportunities for Methane Mitigation in Agriculture című jelentése átfogó elemzést ad a mezőgazdasági metánkibocsátás csökkentésének technológiai, gazdasági és szabályozási lehetőségeiről. A globális metánkibocsátás legnagyobb egyedi forrása a mezőgazdaság (46%). Az ágazat évente több mint 180 millió tonna – vagyis szén-dioxid-egyenértéken mérve 5,3 milliárd tonna – metánt bocsát ki. Ennek csökkentése érdekében a jelentés három területen javasol beavatkozást: a kérődző haszonállatok emésztési folyamatai, a trágyakezelés és a rizstermesztés területén. A metán élettartalma rövid, ám a globális felmelegedéshez jelentős mértékben hozzájárul, ezért kibocsátásának visszafogása már rövid távon is mérhető hatással lehet a globális hőmérsékleti trendekre.
Áttekintés
A WRI-elemzés összegző adatai átfogó képet adnak az emberi eredetű globális metánkibocsátás szerkezetéről. 2019-ben az összkibocsátás 352 millió tonna volt. A legnagyobb egyedi forrás a mezőgazdaság (46%) volt, melyet az energiaipar (34%) és a hulladékgazdálkodás (18%) követett. A mezőgazdasági szektor kibocsátásához a bendőfermentáció 27%-kal, a rizstermesztés 8%-kal, a trágyakezelés pedig 3%-kal járul hozzá. Az összesített metánkibocsátás felét adó mezőgazdasági-biológiai folyamatok emissziójának visszafogása viszont technológiailag ma már megoldható lenne, vagyis rövid távon ezen a területen lehetne elérni a leglátványosabb csökkenést. Az integrált, többféle megoldást vegyítő megközelítés révén ráadásul nem csupán a levegőbe kerülő metán mennyiségét lehetne mérsékelni, hanem a termelékenységet – és ezáltal a versenyképességet – is növelni lenne.
Bendőfermentáció
A mezőgazdasági metánkibocsátás legnagyobb forrását a kérődző haszonállatokra – elsősorban a szarvasmarhákra, juhokra és kecskékre – jellemző bendőfermentáció során keletkező metán jelenti. A WRI elemzése szerint ezen a téren két fő irány mutatkozik a csökkentésre. Az egyik a takarmány hatékonyságának javítása, a másik pedig a metántermelő folyamatok biokémiai gátlása.
Számítások szerint az első megoldás esetében a takarmány emészthetőségének 10%-os növelése 8%-kal mérsékelheti az emésztési folyamat metánkibocsátását. A takarmány alapjául szolgáló növényi maradványok emészhetőségének növelését három módon lehet megoldani: kémiai kezeléssel (például ammóniázással), biológiai kezeléssel (például enzimek vagy gombák használatával), valamint a magasabb minőségű maradványokat adó, kettős hasznosítású növényfajták (például a cirok vagy a hüvelyesek) nemesítésével. Ez utóbbiak egyszerre biztosítanak magas szemtermést és emészthető növényi maradványokat. Egy 2023-as tanulmány szerint az Afrika szubszaharai részein megtermelt, nemesített cirok szemhozama 1,3-szor, takarmányhozama pedig 1,2-szer volt magasabb, mint a hagyományos változatnak.
A metántermelő folyamatok biokémiai gátlása a bendőben élő mikroorganizmusok – vagyis baktériumok, gombák és más mikrobák – működésének befolyásolásán alapul. A cél, hogy csökkenteni lehessen a metánképződésért felelős mikroorganizmusok számát. Erre a kutatások szerint négy fő irány mutatkozik: az első a takarmányhoz adott adalékanyagokkal (például 3-nitroxi-propanol, vörösmoszat, nitrátok, zsírok, növényi kivonatok), a második a metántermelést gátló vakcinákkal, a harmadik az alacsony metántermelés céljával nemesített állatokkal, a negyedik pedig a kibocsátott gázokat közvetlenül semlegesítő innovatív eszközökkel operál.
A 3-nitroxi-propanol használata révén például a tejelő teheneknél 16–41%-kal, a húsmarháknál pedig akár 76%-kal is csökkenthető a metántermelődés. Az Asparagopsis nemzetségébe tartozó vörösmoszatok alkalmazása pedig még ennél is magasabb, 26–84%-os csökkentést eredményezett a különböző kísérletek során. Ehhez képest a nitrátok használata 10–30%-os, a zsíradalékoké 3–17%-os, a növényi kivonatoké pedig 9–38%-os kibocsátáscsökkenéssel jár. A vakcinák által elérhető csökkenés mértéke jelenleg 8–13% között mozog, az emésztés során kevesebb metánt kibocsátó haszonállatok genetikai szelekciójával pedig 15–25%-os kibocsátásredukció valósítható meg. A gázokat az állat orrára helyezve közvetlenül semlegesítő ZELP nevű eszköz pedig a kibocsátott metán ártalmatlanítása révén akár 60%-kal is mérsékelni tudja a légkörbe jutó metán mennyiségét.
A metánkibocsátás visszafogásának költsége egy tonna szén-dioxid-egyenértékű kibocsátásra vetítve technológiától függően 19–625 amerikai dollár között mozog. A legköltséghatékonyabb megoldás a takarmányminőség javítása és a helyi erőforrások optimalizálása. Ezzel szemben a vegyipari metángátlók és az algás adalékok használatának költsége jóval magasabb, alkalmazhatóságuk ráadásul a helyi szabályozástól is függ. Bizonyos adalékanyagok – például a nitrátok vagy a vörösmoszatokban található bromidvegyületek – túladagolás ugyanis az emberek számára egészségügyi és élelmiszer-biztonsági kockázatokkal is járhat.
Trágyakezelés
Nemzetközi statisztikák szerint a trágyakezelés a mezőgazdasági metánkibocsátás mindössze 10–12%-át adja, Magyarországon viszont magasabb ez az arány. Ennek oka, hogy hazánkban a rizstermesztés volumene elenyésző, így a globálisan egyébként jelentős rizságazat lényegében kiesik a hazai kibocsátási szerkezetből. Ennek köszönhetően nálunk az állatok bendőfermentációja után a trágyakezelés a hazai mezőgazdasági metánkibocsátás második legnagyobb forrása. A metán főként a trágya folyékony tárolása során keletkezik, amikor az oxigénhiányos környezet anaerob bomlást indít el.
A trágyakezelésből származó kibocsátás mérséklésére több technológiai megoldás is elérhető. Közülük az egyik legígéretesebb a biogázüzemi hasznosítás. Az anaerob bomlás során ugyanis olyan metánban gazdag biogáz keletkezik, amely akár energiatermelésre is felhasználható. Ehhez azonban a jelenlegi nyílt trágyatárolással szemben valamilyen zárt megoldásra van szükség, amely a keletkező biogázt felfogja, és nem engedi tovább a légkörbe. A megoldás révén összegyűjtött metán aztán árammá és hővé alakítható. Ezáltal a hagyományos, nyílt tárolási gyakorlathoz képest akár 17–85%-kal is csökkenteni lehet a kibocsátást. A technológia fejlett és energiahatékony, mivel külső energiaigénye alacsony, ám megvalósítása magas beruházási költséggel jár, illetve komplex üzemeltetési feltételeket kell biztosítani hozzá.
Egy másik megoldás a levegőztetés (aerob kezelés), ami a trágyatárolókba juttatott oxigén segítségével az anaerob bomlást aerobbá alakítja, és ezzel megszünteti a metánképződés folyamatát. Ez a biogáztermeléshez képest olcsóbb, technikailag egyszerűbb megoldás, és 40–99%-os kibocsátáscsökkenés érhető el általa. Hátránya viszont, hogy üzemeltetésének energiaigénye magas, és fokozott dinitrogén-oxid-kibocsátással jár.
Szintén járható út a trágya pH-értékének – általában kénsavval történő – csökkentése, mivel a savas közeg gátolja a metántermelő mikroorganizmusok (metanogének) működését. Az eddig felsoroltak közül ez a legköltséghatékonyabb beavatkozás, mivel akár 47–89%-kal is vissza tudja fogni a metánkibocsátást, egy tonna szén-dioxid-egyenértékre vetített költsége pedig csupán 2–17 amerikai dollár. Dánia példája bizonyítja, hogy a technológia üzemi környezetben is működőképes, bár alkalmazásához szigorú biztonsági előírásokra van szükség.
Olcsó kiegészítő megoldást jelent a komposztálás és a flokkuláció. Használatukkal 45–80%-os, illetve akár 100%-os kibocsátáscsökkenést is el lehet érni. Hátrányuk azonban, hogy növelhetik a dinitrogén-oxid-kibocsátást. Fedett tárolással és gyakori trágyaeltávolítással viszont alacsony beruházás mellett is már 20–30%-os redukciót lehet elérni. Ez ugyan mérsékelt csökkenés, ám a két megoldás gyorsan bevethető, ezért átmeneti intézkedésként megfelelő lehet.
Rizstermesztés
A rizstermesztés a globális mezőgazdasági metánkibocsátás mintegy 10–12%-áért felelős, döntően az elárasztott talajokban kialakuló oxigénmentes, anaerob környezet miatt. Mint említettük, hazánkban a rizstermesztés volumene elenyésző, ezért metánkibocsátása nálunk nem számít jelentős tényezőnek. Az ágazatban a metánkibocsátás csökkentése az anaerob szakaszok időtartamának minimalizálásával és a gyökérzóna levegőztetésének növelésével érhető el.
Az ágazaton belül a legnagyobb redukciós potenciál a termelés vízgazdálkodásának átalakításában rejlik: az alternatív nedvesítés és szárítás 20–80%-os, a csepegtető öntözés pedig akár 90%-os kibocsátásmérsékléssel jár. A talajjavításra használt szénalapú biochar használata, a rizsszalma aerob kezelése és a direktvetés alkalmazása további 25–65%-os csökkentést eredményezhet, ráadásul segítségükkel a hozam mellett a talajminőség is javítható. Az alacsony metánkibocsátású rizsfajták és a nitrifikációgátlók használata pedig hosszú távon is stabilan fenntartható kibocsátásredukciót ígér. Az előző módszerek kombinációja révén akár 80–90%-os kibocsátáscsökkentést is el lehet érni, ráadásul a víz- és az energiafelhasználás visszafogható.
