В 2007 году американцы потребляли примерно 17,4 миллиона метрических тонн жидкого молока — молока, употребляемого как напиток или с хлопьями, а не молока, используемого в молочных продуктах, таких как сыр, йогурт и мороженое. Молочная промышленность поставила цель сократить выбросы парниковых газов на 25 процентов к 2020 году.
Анализ жизненного цикла молока исследователями U of A «от колыбели до могилы» послужит руководством для производителей, переработчиков и других участников цепочки поставок молочной продукции и поможет этим заинтересованным сторонам снизить воздействие на окружающую среду при сохранении долгосрочной жизнеспособности.«Отчасти основываясь на растущей осведомленности потребителей о проблемах устойчивости в нашей цепочке поставок продуктов питания, молочная промышленность США работает над дальнейшим улучшением экологических показателей своих производственных процессов и цепочки поставок, обеспечивая при этом экономическую устойчивость», — сказал Грег Тома. профессор химического машиностроения. «Наш анализ обеспечивает задокументированную основу для их усилий по улучшению. Это источник понимания факторов, влияющих на воздействие на окружающую среду».
Тома и междисциплинарная группа исследователей из Университета А изучили все аспекты и этапы производства молока, от удобрений, используемых для выращивания кормов для животных, до утилизации отходов упаковки после использования потребителями.В частности, их анализ жизненного цикла сосредоточился на семи областях:— сельскохозяйственное производство и процессы— транспортировка от фермы к переработчику— переработка, упаковка и распространение— розничные операции— потребительская транспортировка и хранение— утилизация постпотребительских отходов— общие потери и потери в цепочке поставокИсследователи обнаружили, что на каждый килограмм молока, потребляемого в США в год, в среднем выделяется 2,05 кг парниковых газов по всей цепочке поставок для производства, обработки и распространения этого молока.
Это эквивалентно примерно 17,4 фунтам на галлон. Парниковые газы были измерены в эквиваленте углекислого газа и включали метан, хладагенты и другие газы, улавливающие радиацию.Наибольший вклад внесли производство кормов, кишечный метан — газ, выделяемый самим животным, — и обработка навоза.
Исследователи определили множество областей, в которых отрасль может снизить воздействие на производство, переработку и распределение кормов и молока, розничную торговлю и цепочку поставок. Они сосредоточились на фермах, где процессы производства кормов, обращения с кишечным метаном и обращения с навозом сильно различаются и поэтому представляют наибольшие возможности для достижения значительных сокращений.
Исследователи предложили широко распространенные стратегии управления питательными веществами, которые связывают использование неорганических удобрений с внесением навоза для растениеводства. Они рекомендовали сухие участки и твердые системы хранения в качестве предпочтительных стратегий управления, а не анаэробные лагуны и глубокую подстилку.
По словам Тома, метантенки, которые биологически преобразуют навоз в метан и улавливают его в качестве источника энергии, должны стать приоритетом для крупных хозяйств.«Метановые установки обладают большим потенциалом как способ улавливания и утилизации метана, который представляет собой природный газ, который в противном случае теряется в атмосферу», — сказал он.
По словам исследователей, на уровне переработки и распределения большее внимание к использованию топлива в парке грузовиков и потреблению электроэнергии приведет к сокращению выбросов. Внедрение стандартных методов энергоэффективности, ориентированных на системы охлаждения и сжатого воздуха, двигатели и освещение, также приведет к сокращению выбросов. Точно так же сокращение расхода топлива на перерабатывающих предприятиях может быть достигнуто за счет улучшения паровых систем и постоянного повышения энергоэффективности в других операционных методах.
В случае упаковки сокращение выбросов может быть достигнуто за счет улучшения конструкции бутылок, что приведет к меньшему расходу материалов. В частности, изменение процесса изготовления крышек для бутылок с литья под давлением на термоформование может снизить воздействие на окружающую среду. Подобные предложения уже были сделаны в отношении упаковки и тары для йогурта. Наконец, исследователи рекомендовали тщательно изучить расстояния автомобильного транспорта, чтобы добиться большей оптимизации и эффективности маршрутов.
Они также предложили транспортные системы охлаждения, в которых используется меньше хладагентов.Исследователи U of A — Рик Ульрих, профессор химического машиностроения; Дарин Наттер, профессор машиностроения; Дженни Попп, профессор экономики сельского хозяйства и агробизнеса; и Марти Мэтлок, профессор биологической и сельскохозяйственной инженерии, помимо Тома, сотрудничал с исследователями из Мичиганского технологического университета.
Их исследование было опубликовано в апреле в специальном выпуске Международного молочного журнала «Углеродный и водный след молока в США от фермы до стола».