Как отследить выбросы метана и аммиака из открытого коровника?

И вопросы эти крайне важны.  Для начала важно понять, что такое выбросы. Чтобы не усложнять, возьмем практическое правило: выбросы = концентрация x вентиляция. Значит, для расчета выбросов нам нужно знать концентрацию аммиака или метана в сарае, проще говоря, сколько в коровнике этих веществ? Кроме того, нужно знать и вентиляцию, то есть, сколько воздуха проходит через коровник в единицу времени – потому что загрязненный воздух может быть удален из коровника только если в помещение будет поступать свежий воздух. В противном случае выбросы равны нулю.

Концентрация

Ключ к достоверным данным – хорошие датчики и правильный метод измерения. Тут все как в жизни: дорого, но мило, дешево, но гнило. Дешевые датчики, как правило, менее точны, но точность – как раз то, что нам от датчиков и нужно, особенно в помещениях с естественной вентиляцией, например в стойлах для молочного скота. Нам нужно измерить разницу между воздухом снаружи, который тоже может содержать аммиак, и воздухом внутри, который содержит больше аммиака. Иногда разница минимальна, поэтому необходимо использовать наиболее точный датчик.

Помимо датчиков, можно измерить концентрацию аммиака и лабораторным способом, прогнав воздух коровника через сосуд с кислотой. Эта кислота забирает в себя аммиак из воздуха. Затем сотрудники лаборатории измеряют содержание аммиака в кислоте. Так как им известно, какое количество воздуха «прогнали» через эту кислоту, они могут рассчитать концентрацию аммиака в помещении.

Измерение парниковых газов, таких как закись азота и метан, выполняется несколько иначе. Ученые используют так называемый легочный метод: большой контейнер с вакуумным мешком внутри. Когда в пакете открывают клапан, он втягивает воздух из помещения в течение 24 часов. После этого состав воздуха анализируют в лаборатории, где дорогое измерительное оборудование точно может определить, сколько метана и закиси азота содержится в воздухе.

Вентиляция

Таким образом, мы узнали уровни аммиака, метана и закиси азота в воздухе коровника. Но это не то же самое, что выбросы. Чтобы рассчитать выбросы, понадобится вторая составляющая: вентиляция. Важно знать, сколько воздуха выходит из помещения. В коровниках с механической вентиляцией это достаточно просто: нужно просто измерить объем воздуха, проходящего через вентиляционную шахту. Нужно учитывать, что это не вариант для стойлового помещения, поскольку обычно они имеют естественную вентиляцию и открытые стенки.

Голландские животноводы придумали другой путь. Известно, сколько CO₂ выдыхает корова; если в коровнике находится 100 голов крупного рогатого скота, в этом случае (при условии полного отсутствия вентиляции) в воздухе коровника должно быть 5000 ppm CO₂. Однако коровник вентилируется, поэтому концентрацию CO₂ в коровнике нужно измерять. Если это, например, 500 ppm CO₂, то воздух разбавлен в десять раз. Это означает, что через здание прошло свежего воздуха в десять раз больше объема самого коровника, а вместе с воздухом – метан и аммиак.

Так мы получаем оба компонента для расчетов выбросов: концентрацию и вентиляцию. Это немного упрощенное объяснение; в реальности все сложнее, приходится учитывать такие факторы, как температура, скорость ветра, гигиена коровника и концентрация в наружном воздухе. Измерение выбросов – довольно точная работа, необходимая для комплексных решений в сельском хозяйстве. Поэтому предпочтительно устанавливать в коровниках точные датчики; сегодня на рынке их предлагают многие компании, и зачастую они предусмотрены в комплексных системах управления фермами.

Читайте и смотрите также:

• Носите перчатки на молочной ферме!
• Новые риски мясной переработки, или Есть ли мясо в колбасе
• Зимний выпас на тюках: опыт канадских фермеров
• Углеродные кредиты: контроль выбросов углерода в мире
• Три этапа отёла коров
• Пять ключевых моментов выбора состава для очистки сосков коровы
• Цифровизация сельского хозяйства не закончится никогда