【綠趨勢】有助於食品系統實現碳中和的五項技術

       全球約有三分之一的溫室氣體排放來自農業與食品系統，食品系統的碳足跡包含種植、加工、運輸與廢棄物所產生的碳排放量。農業容易受到氣候變遷所影響，食品系統也可能會受到地緣政治的影響，如烏俄衝突。
       目前已經有幾種技術可以幫助連結生產者與消費者的複雜脫碳系統，這些技術還可以使食品系統更具有彈性。以下將分享具有潛力的五項技術。

1.碳耕法與再生農業（Regenerative Agriculture）
       目前，與食物相關的大部分溫室氣體排放來自於生產階段，並且是在耕作時土壤所排放的，因為未受到干擾的土壤可以用來儲碳。若能農地管理上做出些微改變，可以將二氧化碳重新封存道土壤中，使土壤可以再次成為碳匯。
       再生農業是一種農地管理方式，它相當重視土壤健康與管理，其主要是透過保護性耕作、植被多樣性、輪作與覆蓋作物等管理方式，使土地能夠永續利用。如，每隔幾年種植豆類和飼料作物，而不是僅只是種植小麥或玉米等商業作物，透過輪作的方式，保持土壤肥力；或者在秋季時種植可以覆蓋土地的作物，這不僅有助於減緩氣候變遷，還可以避免土壤受到侵蝕。
       利用大數據與人工智慧的農業設備等新一代的智慧農業工具可以幫助農民提高生產效率並透過精準的資料庫實現碳捕獲。這些智慧農業工具也可以讓農民減少對環境的影響，並記錄其碳捕獲的成果。

2.智慧型肥料
       對於農民來說，在正確的時間將適量的肥料投放在正確的地方，使作物能夠有效利用是一項挑戰，因此，化肥經常被過度使用。當作物無法完全吸收時，可能造成水資源與環境汙染。新型肥料技術就是為了解決這些問題，使用經過培育或設計的微生物與農作物和諧共存，並從環境中獲取養分。

3.精密發酵（Precision fermentation）
       一直以來，人類就利用微生物將糖和澱粉轉化為發酵產品，例如啤酒、葡萄酒和麵包。但不久之後，精密發酵將被用於生產更多的產品。
       這項技術已經用來製造世界上大部分的胰島素和用於奶酪製作的凝乳酶。美國近期也透過微生物技術生產出不含動物性酪蛋白的冰淇淋，該款冰淇淋現已上市銷售。不久之後，運用精準發酵技術的產品有可能在在各地超市都買得到。
       未來，如果將釀造後的剩餘廢棄物提供給微生物進行發酵，農民可以用有機物生產低影響、高價值得產品，否則這些有機物質可能會被浪費並且變成溫室氣體。

4.垂直農場（Vertical farming）
       在加拿大、美國北部與歐洲北部等地的農產品主要來自美國南部或者南美洲國家，農產品貿易所產生的碳足跡是很可觀的。相較於傳統農業，垂直農業具有低碳足跡的優勢，可以根據作物的生長需求，以LED進行照明，同時減少用水量與勞動力，不需要太大的面積就可以生產大量新鮮的蔬果。
       這些農業設施在北美與歐洲等地如雨後春筍般湧現，日本、新加坡等國家近年來同樣也積極發展垂直農業。儘管目前的垂直農場在能源使用方面仍有爭議，但即使在加拿大，人們也傾向利用再生能源，確保在生產過程中能實現碳中和。【延伸閱讀】- 英國垂直農場的重要性正持續上升

5.沼氣
       在畜牧業中，動物糞便會釋出大量的溫室氣體，如何將糞便進行適當管理也具有挑戰性，因為如果管理不甚，在釋放溫室氣體的同時也可能造成水汙染。反之，如果將動物糞便導入厭氧消化池中，進行厭氧發酵，則可以生產沼氣。若能有良好的規劃，沼氣池還可以將城市中的有機廢棄物轉化為可再生能源。如，加拿大安大略省的農場就有沼氣池正為農場提高收入並取代化石燃料。
       若能將上述幾項技術相互串聯，它們會變得更加強大。如，畜牧場的沼氣池所產生的能源可以做為發酵設施所需的能量，以生產不含動物性的乳製品。同樣的，植物性蛋白質也可運用再生農場的策略就地加工，剩餘的澱粉可以用於精密發酵。

資料來源

• The Conversation

文章摘譯

• 農業科技決策資訊平台管理團隊