Il prezzo dell’abbondanza: le emissioni di gas serra dei fertilizzanti si sommano

Un complesso di torri industriali si erge dal paesaggio pianeggiante ai margini di un'autostrada, con le sue ciminiere e i tubi che serpeggiano l'uno attorno all'altro. Lavoratori con giubbotti giallo neon ed elmetti protettivi percorrono il labirinto a bordo di pick-up mentre un ronzio industriale ricopre l'area. Le nuvole artificiali fluttuano sopra il vicino fiume Mississippi, dove chiatte e navi spostano le merci a monte e a valle.

Questo è il complesso Donaldsonville di CF Industries, il più grande impianto di produzione di ammoniaca al mondo. L'impianto di fertilizzanti azotati da 1.400 acri fa parte di un'industria globale in espansione che è responsabile di una parte significativa delle emissioni di gas serra in tutto il mondo. Secondo uno studio del 2022 pubblicato su Scientific Reports, la catena di approvvigionamento dei fertilizzanti sintetici a base di azoto è responsabile del 2,1% delle emissioni globali di gas che intrappolano il calore, superiori alle emissioni di tutta l’aviazione.

Lo stabilimento di Donaldsonville da solo è la principale fonte di emissioni di gas serra industriali in Louisiana. Ma l’impronta delle emissioni dei fertilizzanti azotati non si ferma alla fabbrica; i gas che riscaldano il pianeta si formano durante tutto il ciclo di vita del fertilizzante.

Secondo lo studio, solo il 41% circa delle emissioni proviene dal processo di produzione e spedizione di fertilizzanti da impianti industriali come questo. La maggior parte proviene dalle emissioni generate dai campi agricoli dopo lo spargimento del fertilizzante.

La radice del problema: alcuni agricoltori applicano più fertilizzanti di quelli necessari per una crescita ottimale delle piante. "Le piante non assumono azoto extra", ha affermato Alicia Ledo, scienziata freelance e coautrice dello studio di Scientific Reports. "Sta semplicemente salendo nell'atmosfera, il che è uno spreco."

Il viaggio del fertilizzante azotato – e del suo rilascio di potenti gas che intrappolano il calore – è lungo e lungo il percorso influenza il clima.

La scoperta di un processo per produrre fertilizzanti sintetici all’inizio del XX secolo ha rivoluzionato l’agricoltura, consentendo grandi balzi in termini di produttività. Il processo Haber-Bosch, ancora in uso oggi, prende l’azoto dall’aria e lo combina con l’idrogeno proveniente da combustibili fossili – solitamente gas naturale, chiamato anche metano – per produrre ammoniaca. Il processo emette due principali gas serra: metano e anidride carbonica.

L'ammoniaca è una materia prima nella produzione di fertilizzanti a base di azoto come l'urea. È anche il secondo prodotto chimico più prodotto al mondo, rappresentando il 2% del consumo mondiale di energia da combustibili fossili. Di conseguenza, la sostanza chimica genera 450 milioni di tonnellate di anidride carbonica all’anno ed è ad alta intensità di emissioni rispetto alla produzione di acciaio e cemento.

Nel 2019, il complesso Donaldsonville di CF Industries ha registrato oltre 10 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica, pari alle emissioni annuali di 2,7 centrali elettriche alimentate a carbone.

Il processo di produzione rilascia anche metano, un gas più di 25 volte più potente dell’anidride carbonica che rimane meno tempo nell’atmosfera. Uno studio condotto dalla Cornell University e dall'Environmental Defense Fund ha rilevato che le emissioni di metano di sei impianti rappresentativi di fertilizzanti con ammoniaca erano 100 volte superiori alle stime riportate dall'industria dei fertilizzanti.

Dopo la produzione, il fertilizzante viene spedito tramite oleodotti, chiatte, navi, treni e camion. Secondo lo studio, i trasporti rappresentano il 2,6% delle emissioni totali di fertilizzanti.

Poi tocca ai distributori e, infine, agli agricoltori e ai loro campi. Ogni anno, 6 milioni di tonnellate di fertilizzanti azotati vengono applicati al mais in tutti gli Stati Uniti. La maggior parte va alla Corn Belt nazionale, quasi 1.500 miglia di paesaggio del Midwest dominato da questa coltura bisognosa di azoto.

Negli Stati Uniti, circa 72 milioni di tonnellate di emissioni equivalenti di anidride carbonica provengono dall’azoto applicato sui campi degli agricoltori.

Riguarda il ciclo dell'azoto, una serie di processi in cui l'azoto e i suoi composti vengono resi accessibili alle piante e ad altri organismi viventi. L'aria che respiriamo è ricca di azoto, ma le piante hanno bisogno di convertire il gas in una forma utilizzabile. Batteri e altri organismi aiutano a scomporlo.