1. Biogas Residues in Substitution for Chemical Fertilizers: A Nitrogen and Carbon centred assessment with emphasis on Microbial communities in Grassland soils
- Author
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George, Isabelle, Delfosse, Philippe, Drouet, Thomas, Thonar, Cécile, Cowan, Nicholas CN, Tsachidou, Bella, George, Isabelle, Delfosse, Philippe, Drouet, Thomas, Thonar, Cécile, Cowan, Nicholas CN, and Tsachidou, Bella
- Abstract
Climate change is a critical environmental threat that adversely affects the agricultural sector and its capacity to produce the agricultural commodities necessary to sustain human life. Conversely, the agricultural sector is an important contributor to climate change through emissions of long-lived greenhouse gases and other environmental pollutants. One of the main agricultural practices that contributes to climate change and environmental degradation is the production and excessive application of chemical nitrogen fertilizers on agricultural soils to feed the growing population. To mitigate climate change and alleviate environmental pollution associated with nitrogen fertilization of agricultural soils, there is an imperative need to substitute chemical nitrogen fertilizers by bio-based, environmentally friendly and commercially viable alternatives without compromising agricultural productivity while at the same time facilitating agricultural sustainability.This work is structured around the anaerobic digestion process which is known as one of the green technologies with the least environmental footprint that has gained increasing importance in Europe for energetic purposes and due to the imperative need to recycle and sustainably manage organic wastes. In addition to bioenergy in the form of biogas, anaerobic digestion also generates biogas residues that have been utilized as a nutrient-rich biofertilizer and an alternative to chemical fertilizers. This thesis is a synthesis of studies designed to address several of the concerns and risks related to long-term repeated application of biogas residues, and to assess their agricultural performance and mitigation potential with the aim to further advance the integration of anaerobic digestion into the agricultural sector, facilitate the substitution of chemical fertilizers by biogas residues and help modify the EU Nitrates Directive. Given the excessive input of chemical nitrogen fertilizers in the grassland soils of, Le changement climatique représente une menace environnementale critique qui affecte négativement le secteur agricole et sa capacité à produire les biens agricoles nécessaires pour soutenir la vie humaine. Réciproquement, le secteur agricole est un contributeur majeur au changement climatique via les émissions de gaz à effet de serre à longue durée de vie dans l’atmosphère et d'autres polluants environnementaux. L'une des pratiques agricoles principales contribuant au changement climatique et à la dégradation environnementale est la production et l'application excessive de fertilisants azotés chimiques sur les sols agricoles pour accroitre la production et répondre à l'augmentation de la population. Pour atténuer le changement climatique et réduire la pollution environnementale associée à l'azote dans les sols agricoles, il est impératif de substituer les fertilisants azotés chimiques par des alternatives respectueuses de l'environnement, issues de l’économie circulaire et commercialement viables, sans compromettre la productivité agricole tout en favorisant la durabilité agricole.Ce travail est structuré autour du processus de digestion anaérobie, reconnu comme l'une des technologies vertes ayant le moins d'impact environnemental et d'une importance grandissante en Europe pour des fins énergétiques. Ce processus répond également à la nécessité impérieuse de gérer et recycler durablement les déchets organiques, dont les effluents animaux. En plus de produire de l'énergie sous forme de biogaz, la digestion anaérobie génère également des résidus solides et liquides (digestats) qui sont utilisés comme biofertilisants et comme alternative aux engrais chimiques car riches en nutriments et en matière organique. Cette thèse est une synthèse d'études visant à aborder plusieurs des préoccupations et risques liés à l'application répétée et à long terme des digestats, et à évaluer leur performance agricole et leur potentiel d'atténuation des émissions, dans le but de promouvoi, Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique, info:eu-repo/semantics/nonPublished
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- 2024