În mijlocul preriei din Minnesota se află Madelia, un oraș cu puțin mai mult de 2300 de oameni, care este înconjurat pe toate părțile de kilometri de kilometri de pământ maroniu, trântit în rânduri îngrijite. Dacă ai zbura acolo într-un avion, Madelia ar arăta ca un buton, cusută în mijlocul unei pilote de patchwork - fiecare fermă împărțită în câmpuri în formă de pătrate și cercuri, mărginite de drumuri de pietriș galben pal și de fâșii înguste de iarbă verde strălucitoare care cresc alături de pârâuri și șanțuri de scurgere.
Atunci când locuitorii unui oraș cum este Madelia se gândesc la viitorul energiei, soluțiile cu care se confruntă sunt concentrate în mod surprinzător pe pământ și pe ceea ce poate crește. Cu toate acestea, în Madelia, aceste soluții arată puțin diferit de ceea ce te-ai putea aștepta. Când Madelienii își imaginează viitorul energiei, ei nu văd prada plină de rafinării mari de etanol, unde porumbul cultivat de sute de fermieri este prelucrat în combustibil care va fi vândut în întreaga SUA. În schimb, se gândesc la ceva mult mai local. Madelia este un oraș mic, cu un mare plan de a produce combustibil obținut din materiale locale pentru piețele locale. De la ierburile autohtone care cresc cu ușurință în solul de pradă, până la ciocurile rămase și bucățile de la o fabrică de conserve de pui din apropiere, orice poate crește pe o rază de oraș de 25 de mile este un joc corect.
De ce un oraș în general conservator, populat de o mulțime de familii ferme, în general, care afectează riscul, ar dori să pună la dispoziție o cantitate decentă de timp și bani pe baza de energie alternativă? Când am călătorit în Madelia, m-am apucat să mă gândesc la acest motiv înainte să ajung chiar în oraș. Momentul meu de iluminare s-a petrecut la câțiva kilometri în afara limitelor orașului, pe vârful îngust al Autostrăzii 60, când am ajuns foarte aproape să-mi conduc mașina într-un șanț.
Vântul începuse ziua plină de năstrușnică și a fost înfricoșat pozitiv după-amiaza, în timp ce câmpurile deschise, goale, care flancau autostrada nu ofereau nimic pentru a încetini vântul. Numai asta nu ar fi fost o mare problemă. Am crescut în Kansas și știu să conduc o mașină printr-o furtună de vânt. Problema era ceea ce puteam vedea înaintea mea sau, mai degrabă, ceea ce nu puteam vedea. Din nicăieri, un nor cenușiu s-a ridicat să treacă peste autostradă, înghițind semicamioane și digerându-le în seturi de lumini de coadă dezafectate. Abia am avut suficient timp să-mi dau seama că nu mă uitam la ceață înainte de a mă cufunda în grosul ei.
Soarele a dispărut. Pietrișul se prindea de geamurile mașinii. Nu am putut vedea nimic care să nu fie luminat artificial. Într-o panică, mi-am pornit farurile exact în timp ce am alungat cealaltă parte a nuanței crunte, din nou într-o zi de primăvară normală și plină de vânt. „Norul” era făcut de murdărie și, la o distanță de un kilometru mai mare, o altă panglică gri a acestuia se întindea peste orizont. Am trecut prin trei sau patru dintre acești nori de praf înainte de a ajunge la ieșirea spre Madelia.
Nici în oraș, praful nu a fost ușor învins. Mi-am parcat mașina în centrul orașului, sub podul unui cort de cinema, și am ieșit în aer, astfel încât texturizat încât să poți să-l zbori. Mici de praf s-au blocat în blocul meu de soare. Când am deschis gura, a intrat granula.
Călătorisem în Madelia pentru a mă întâlni cu Linda Meschke, femeia care devenise forța motrice a modelului Madelia și îmi părăsisem casa îmbrăcată pentru ocazie, purtând o ținută ordonată de afaceri pentru un tânăr reporter. Norii ăia de praf m-au doborât pe o țepă. Când am umblat două blocuri prin centrul Madeliei, pielea mea devenea roz, iar părul meu era un vârtej roșu înfășurat lipit pe un strat de sumbru. Meschke nu părea să-i deranjeze starea mea de rău. În schimb, doar a dat din cap încet și a spus: „Azi e puțin vânt aici”.
În acel moment, încă nu prea înțelegeam ce văzusem. Știam că nori de praf, precum asta, erau legate de eroziunea solului, dar abia după ce am vorbit cu Meschke am reușit să conectez punctele dintre praful din păr și obiectivele modelului Madelia.
Am aflat mai devreme în cercetările mele că oamenii tindeau să descrie Meschke-creierul. „Știe cu adevărat lucrurile ei”, îmi spuneau. „Este o femeie foarte inteligentă. Păreau că erau puțin înfricoșate de ea și cam intimidate, ca și cum ar fi o forță a naturii - opusul unei tornade, a zburat prin oraș lăsând totul mai ordonat decât ei fusese înainte. Din conturile de ocazie, mă așteptam să întâlnesc o femeie mare și brumă Delta Burke a unei doamne. În schimb, Meschke s-a dovedit că are un comportament liniștit și atrăgător al bunului fermier ol 'gal pe care îl făcuse de 25 de ani. Avea o căptușeală cu părul scurt și brun, iar cămașa ei cu bot cu imprimeu tropical era cel mai tare lucru despre ea, dar știe cu adevărat cum să-și facă treaba - oricare ar fi slujba în cauză. Fost inspector agricol județean, s-a implicat în probleme de calitate a apei rurale în 1988. Într-un deceniu, a reînnoit complet modul în care județele din jurul Madeliei au lucrat pentru protecția apei. Înainte de Meschke, programele județene de apă erau toate foarte separate unul de celălalt, chiar dacă împărtășeau același bazin hidrografic. A lansat un program care a tratat sistemul Blue Earth River - una dintre cele mai murdare căi navigabile din Minnesota - ca o singură unitate, ajutând ideile și banii care traversează liniile județene. Abordarea cu imagini mari a dus la reducerea cu 9% a poluării până în 2001.
Cadența vocii lui Meschke se înfășura de-a lungul, dar mâinile ei erau neliniștite - se aruncau cu ele însele, desenând cercuri mici pe blocul de notă. Ea s-a ocupat de micile detalii deliberate care au realizat proiectele de lucrări publice - chestii plictisitoare pentru care birocrația a fost practic inventată. Cu toate acestea, a vorbit în limbajul unui râpă, despre aruncarea vechilor căi și asumarea riscurilor asupra noilor idei. Această parte a personalității lui Meschke a determinat-o să vadă energia locală la scară mică ca o soluție, atât la problemele de calitate a apei cu care lupta de zeci de ani, cât și la amenințarea eroziunii solului - care au creat furtunile de praf care a plagiat călătoria mea către Madelia. Meschke s-a gândit că energia locală poate rezolva ambele probleme, pentru că ar putea oferi fermierilor posibilitatea de a primi plata pentru cultivarea altceva decât porumbul.
Nu greșiți, modelul Madelia este despre biocombustibil, dar nu este vorba despre etanol. Această parte a țării are nevoie de mai puțin porumb, nu mai mult, mi-a spus Meschke. Momentan, porumbul și, într-o măsură mai mică, soia este aproape singura cultură care este cultivată. Porumbul ocupă mai mult de 45% din toate terenurile agricole disponibile din sudul Minnesota, precum și în unele părți din Nebraska, Indiana și Illinois - și aproape fiecare centimetru pătrat din Iowa. În aceleași zone, în funcție de județ, soia crește oriunde de la 15% la mai mult de 45% din terenurile agricole.
Din exterior, acest sistem poate părea puțin ilogic, dar este pur și simplu specializare. Nu este diferit de o fabrică care face doar pantofi în loc de un dulap plin cu diferite produse vestimentare. Este mai ușor să devii un expert în două culturi, mai degrabă decât pe 20 și poți crește mai mult pentru mai puțin de o investiție avansată. De asemenea, sincer, porumbul și soia dau rezultate. Există o cerere industrială mare pentru acele plante pe care broccoli nu le poate corespunde. Atunci când cererea scade, există, de asemenea, subvenții ample pentru a garanta că fermierii fac cel puțin un anumit preț pentru recoltele lor, banii guvernamentali ridicând pierderea pieței.
Dezavantajul este că aceste două culturi, și în special porumbul, nu sunt la fel de bune pentru calitatea solului și a apei, precum pentru conturile bancare ale fermierilor. Porumbul este o plantă lacomă care are nevoie de o atenție surprinzătoare pentru a crește. În principal, porumbul are nevoie de îngrășământ și multă cantitate. În 2007, fermierii americani de porumb au folosit mai mult de 5 milioane de tone de îngrășământ azotat. Cu toate acestea, în timp ce porumbul poate avea un apetit mare pentru mâncarea din plante, este la fel de eficient la „mâncare” ca un copil cu un bol de spaghete. Știi că puștiul va ajunge să poarte la fel de multă mâncare cât mănâncă, iar un câmp de porumb va folosi adesea cât mai puțin jumătate din îngrășământul pe care îl hrănește. Restul se așează pe sol până când este spălat în pârâul cel mai apropiat de ploaie sau irigare.
Porumbul crește în rânduri mici ordonate - cu sisteme de rădăcină îngrijite ascunse dedesubt. La sfârșitul lunii mai, un câmp de porumb este încă o mare de murdărie, pătat cu lăstari verzi nu mult mai mari decât buchetul tău mediu de busuioc. Când vântul începe să sufle, acea suprafață nu are nicio șansă. Începând cu zorii secolului al XIX-lea ale agriculturii porumbului, au dispărut vreo opt centimetri verticali de Iowa. Pentru persoanele care își trăiesc viața din ceea ce pot crește în sol, acest lucru este foarte, foarte rău. Pericolul profesional de lungă durată pentru fermierii din Midwestern nu este mai clar decât atunci când unul își alege particule de pământ de valoare din pielea, părul și dinții cuiva. Furtunile de praf pe care le-am condus în drum spre Madelia au fost un produs al agriculturii porumbului. Mașina mea a fost îmbrăcată în viitorul pierdut al agriculturii americane.
Meschke s-a gândit că a găsit cheia salvării terenurilor agricole din Prairie din America: Culturile a treia. Acesta a fost termenul ei pentru, practic, orice nu este porumb sau soia. A fost un credit suplimentar dacă este nativ și peren. Ideea ei nu era unică. Unii fermieri folosesc deja un sistem al treilea Cult prin rotirea câmpurilor prin porumb în primul rând, soia în al doilea rând și lucerna sau al treilea fân, ceea ce ajută la menținerea solului sănătos și reduce nevoia de îngrășământ. Cu toate acestea, Meschke voia să ducă acest lucru mai departe. În primul rând, a promovat plantarea unei varietăți mai largi de culturi a treia. Atunci când o mulțime de plante diferite sunt cultivate într-o regiune, devine mai puțin un Club Med pentru dăunători specifici speciilor, ceea ce înseamnă o nevoie scăzută a fermierilor de a cumpăra pesticide scumpe. De asemenea, Meschke a dorit ca fermierii să pună Culturile a treia pe unele terenuri cu normă întreagă, nu numai în programele de rotație. Terenurile care au un grad ridicat de nutrienți, terenuri înclinate sau cu o mulțime de soluri libere, iar terenurile care se află alături de pârâuri și șanțuri de drenaj ar putea beneficia de toate sistemele radiculare dense, cu apă și sol care păstrează solul plantelor perene.
Problema pentru Meschke a fost cum să facă profiturile a treia recoltate încât fermierii doreau să le crească. Plante vegetale native din praful din Minnesota - în mare parte, diverse specii de ierburi înalte - sunt destul de ieftine pentru a crește și sunt ecologice, pentru că nu au nevoie de îngrășăminte sau irigații, dar, de asemenea, nu merită foarte mult. Aceasta a fost interesul lui Meschke pentru calitatea apei și sănătatea solului în interesul său pentru energia locală. Nu se câștigă cu adevărat niciun ban în creșterea culturilor a treia pentru protejarea solului sau pentru curățarea unui flux poluat. Între timp, producția pe scară largă de biocombustibili - ceea ce înseamnă în prezent etanol de porumb - nu face decât să adauge la aceste probleme ecologice. Ai putea să crești ierburi autohtone și să le transforme în combustibil. Tehnologia există deja. De fapt, există multe moduri diferite de a face treaba. Problema este că până în prezent, nimeni nu a reușit să facă viabilă din punct de vedere financiar pe scară largă niciuna dintre aceste metode - genul de sistem care ar permite marilor companii din Vestul Mijlociu să producă butoaie și butoaie de combustibil pentru utilizare în toată țara. Pentru majoritatea oamenilor, asta înseamnă că biocombustibilul fără porumb pur și simplu nu este încă pregătit pentru lumea reală. Pe de altă parte, Linda Meschke s-a uitat la aceeași problemă și a întrebat: „De ce oamenii din Madelia ar trebui să se îngrijoreze dacă Florida are suficientă energie?”
O mică rafinărie care ar putea plăti fermierilor pentru a treia recoltă, să creeze unele locuri de muncă pentru non-fermieri și să producă suficient combustibil pentru a vinde în această mică regiune din Minnesota ar face trucul, a gândit Meschke. Mai ales dacă prețurile la benzină au continuat să crească. Dacă asta nu era viabil, a spus ea, poți merge mai mic. Chiar și oportunitatea de a face combustibil pentru uz propriu - o șansă de a economisi bani, mai degrabă decât de a-l câștiga - ar putea fi suficientă pentru a obține cel puțin câțiva fermieri care cultivă a treia cultură. Meschke sprijină energia locală, deoarece este la scară la care pare să funcționeze biocombustibilul cu iarbă de pradă și pentru că acum oferă cele mai bune oportunități de a pune în mișcare Modelul Madelia.
Cu toate acestea, nu este lipsit de riscuri. Fermele care înconjoară Madelia sunt mari și sunt orientate spre marfă, nu o casă pentru varza de tip boutique. Asta nu înseamnă însă că sunt monolituri corporative. Aceste ferme sunt deținute de familii, de familii care au trăit în regiune de generații întregi. Sigur, s-ar putea să crească doar porumb. De-a lungul deceniilor, aceștia ar fi putut absorbi suprafețele care obișnuiau să găzduiască un patchwork mai populat de ferme mai mici, dar agricultura este încă o afacere de familie și o afacere familială extrem de periculoasă în acest sens. Mi-ar trebui trei sau patru ani, mi-a spus Meschke, pentru a obține o a treia recoltă perenă, cum ar fi iarba de pradă, stabilită și pregătită pentru prima recoltă. Dacă o piață a ierbii nu s-a materializat, fermierii ar rămâne cu un câmp foarte drăguț și o mare parte din datorii.
Pe de altă parte, dacă modelul Madelia a reușit dincolo de cele mai sălbatice vise ale tuturor - dacă Madelia și regiunea din jurul său ar deveni autosuficiente în combustibil - ar schimba drastic viața oamenilor care au trăit aici. Succesul ar schimba agricultura locală. Ar exista o presiune economică pentru a începe cultivarea de noi culturi care au nevoi diferite și cicluri de creștere diferite. Succesul ar schimba viața în Madelia. Ar exista noi locuri de muncă, noi afaceri și mai multe opțiuni pentru consumatori. Madelia ar fi, de asemenea, un oraș mai aglomerat, cu noi rezidenți care ar putea fi puțin mai buni. Se schimbă, la fel ca plăcintele pentru vacă. Cum s-a întâmplat aici ar depinde foarte mult de faptul că Madelienii obișnuiți s-au implicat în modelarea viitorului comunității lor. Tăcerea lor asupra acestei chestiuni este asurzitoare.
În fiecare a patra vineri de la ora 15:00, mi-a spus Meschke, orașul organizează o ședință deschisă menită să aducă împreună planificatorii Madelia Model și publicul. Este un plan nobil - și mai ales teoretic. Întâlnirile se întâmplă, dar nu mai mult de o duzină de oameni apar.
În timpul interviului nostru, Meschke a vorbit apatic despre implicarea civică scăzută. Nu a surprins-o. Nu-i făcea griji. Am avut impresia că nu era forța motrice a modelului Madelia și, prin urmare, este interesat în mod inerent, Meschke ar putea sări și el la ședințe. Pentru toată încrederea ei fascinantă, nu a avut nicio iluzie cu privire la modul în care crește de bază. Mulți oameni, a spus ea, erau doar ocupați cu viața lor de zi cu zi. S-ar interesa, dar abia atunci când Madelia Model le-a dat în cele din urmă ceva tangibil de interesat. „În momentul de față, ce avem de oferit?”, A spus ea.
Am putut să-i văd rostul. Fermierii pe care i-am cunoscut răspundeau foarte bine la poate / eventual / într-o zi. Fie faceți ceva și ne oferiți cântarul de vânzări atunci când este gata de plecare, sau nu faceți nimic și vă închideți. (Yoda ar fi făcut un fermier grozav.) „Avem corul semnat”, a spus Meschke. „Și avem o congregație tentativă ce urmărește să vedem ce se va întâmpla.”
În această toamnă trecută, madelienii au ajuns în cele din urmă să vadă unele acțiuni. În mod ironic, prima lor privire asupra viitorului arăta foarte mult ca trecutul. Cercetătorii de la Universitatea din Minnesota au condus un camionet de la St. Paul în țara fermă din Madelia. În spatele ei, pe o remorcă nu mult mai mare decât un camper mic, au remorcat un sistem care putea transforma aproape orice fel de material vegetal sau animal în combustibil. Tehnologia era nouă, dar conceptul din spatele ei avea mai mult de un secol.
Începând cu secolul al XIX-lea, mașinile de măcinat au călătorit de la fermă la fermă în perioada de recoltare. Un sistem mecanic de separare a cerealelor de tulpina sa era prea scump pentru a fi ales pentru tine din catalogul Sears, așa că trunchiul era o afacere portabilă. Poate un tip a deținut și a exploatat utilajul ca pe locul său de muncă, sau mai mulți fermieri au intrat împreună cu o echipament pe care toată lumea îl împărțea. În orice caz, fermierii plăteau pentru ca culturile lor crude să fie transformate în ceva mai valoros. Cercetătorii de la Universitatea din Minnesota care doresc să aducă un sistem portabil de biocombustibili Madeliei speră să repete această istorie. Tehnologia lor, numită piroliza cu microunde, va fi prima lovitură a Madeliei la producerea de energie locală.
Sistemul este atât simplu, cât și încântător. Piroliza se referă la descompunerea plantelor și a altor materii într-o formă mai potrivită pentru energia comercială utilizabilă. Iarbele, tulpinile, gunoiul de grajd - orice fel de material organic - intră. Aceste lucruri se încălzesc la aproape 950 de grade Fahrenheit într-un mediu fără oxigen, eliberând astfel o mulțime de gaze volatile. Condensează gazul și primești un combustibil lichid. Există mai multe moduri de a încălzi biomasa, dar sistemul universității este special, deoarece se bazează pe microunde, versiuni mai puternice ale aceleiași tehnologii pe care le utilizați pentru a găti floricele și florile rămase.
Este o metodă la îndemână, deoarece este deja o tehnologie dovedită - ușor de utilizat și ieftin de construit. De asemenea, microundele simplifică întregul proces de producție de biocombustibili. De obicei, înainte ca orice biomasă să poată fi transformată în combustibil, trebuie să fie măcinată în bucăți minuscule pentru a vă asigura că fiecare biț poate fi încălzit uniform în același timp, dar microundele încălzesc centrul unui obiect solid.
În plus, există bani pentru a fi economisiți în costurile de transport. Mutarea biomasei nu este foarte eficientă. Materialul organic este în general voluminos și nu este foarte dens de energie. Transportul unei tone de ierburi de pradă folosește la fel de multă energie și costă la fel de mulți bani ca și transportul unei tone de ulei, dar obțineți mai multă energie din ulei. Folosind microunde - o tehnologie de încălzire care este ușoară și poate fi redusă la dimensiunea unei mici remorci pentru camper - Universitatea din Minnesota a lovit o modalitate de a face piroliza portabilă și de a aduce fabrica de combustibil la fermă. Acolo, fiecare fermier poate încărca mașina de piroliză și poate produce câteva produse diferite pe site. Procesele de testare a seriei în laborator au durat doar cincisprezece minute.
Ceea ce obțin fermierii sunt lucruri utile. Combustibilul este produsul principal al pirolizei cu microunde. Sistemul universității produce suficient gaz combustibil care, odată pornit, se poate alimenta singur. În general, totuși, ceea ce faceți este un lichid numit biogaz. Este utilizabil așa cum este, proaspăt fără robinet, dar pentru cele mai bune rezultate, chiar are nevoie de un pic de curățare. Orice motor va funcționa cu biogaz proaspăt, dar în timp, combustibilul acid ar rupe motorul. Cercetătorii universității încă lucrează la metode de compatibilitate a biogazului cu mașinile, dar între timp, lucrurile pot fi utilizate în locul uleiului de încălzire pentru locuințe sau vândute ca înlocuitor pentru petrolul industrial.
În testul de toamnă al mașinii de piroliză cu microunde, cercetătorii de la Universitatea din Michigan au descoperit câteva probleme cu generatorul alimentat cu syngas, dar vor reveni la Madelia în această vară pentru a testa din nou sistemul cu un generator nou.
Biogazul nu este singurul produs important care a ieșit din sistem. Răspundeți în fruntea liniei de producție și veți găsi o altă producție - una care poate reduce cantitatea de CO2 din atmosferă și ar putea să stimuleze și creșterea plantelor. Când biomasa este încălzită de microunde, părțile care nu se transformă în combustibil se transformă în ceva asemănător cu cărbunele. Numit biochar, este un pic diferit de brichetele standard pentru grătar, datorită mediului fără oxigen în care se întâmplă piroliza.
Biochar funcționează ca o închisoare cu securitate maximă pentru carbon. Cărbunele poate capta carbonul, de asemenea, dar nu la fel de eficient. Cărbunele este format chimic din carbon unit la o mulțime de molecule de oxigen, dar este în primul rând cenușă și și-a pierdut cea mai mare parte din carbon la ardere. La fel ca fetele cu sororitate dintr-o peliculă mai slabă, oxigenul este ușor preluat de bacterii, ceea ce grăbește procesul de descompunere, ruperea legăturilor chimice și lăsând carbonul care rămâne să se retragă în atmosferă.
Trageți oxigenul, însă moleculele de carbon devin dure; formează structuri inelare care nu se distrug ușor și sunt mai rezistente la atacul microbian. Cercetările de laborator sugerează că aceste obligațiuni au potențialul de a ține rapid oriunde de la sute până la sute de mii de ani. Asta înseamnă mai puțin carbon în atmosferă. Este, de asemenea, o veste bună pentru oricine ar dori să vadă producția de biocombustibili neutră de carbon sau chiar negativă. Desigur, acesta este într-o eprubetă - nu există numeroase studii biochar în domeniul (literal), iar cercetările din lumea reală nu au fost efectuate de foarte mult timp.
De aceea, în ciuda multor degete încrucișate, nu știm încă dacă biocarul va face un îngrășământ la fel de bun ca și o capcană de carbon. Întrebarea cheie - „Solul infuzat cu biocar duce la mai multe recolte și la o mai bună fertilitate a solului?” - este încă larg deschis. Cu toate acestea, unele date tulburătoare ies din testele de laborator. Se pare că, punând viața microbiană în ritm lent, biocharul funcționează, de asemenea, pentru a captura azotul din sol. Nu numai că asta înseamnă mai puțin oxid de azot - un alt gaz cu efect de seră - în atmosferă, ar putea însemna, de asemenea, mai puține îngrășăminte cu azot aplicate pe sol și mai puțin exces de scurgere de azot în alimentarea cu apă.
Acesta este modelul Madelia pe scurt: dați fermierilor un motiv să cultive plantele care sunt mai bune pentru pământ și pentru aprovizionarea cu apă decât porumbul, și apoi să profite de beneficiile. În ierburi de prairie, ies combustibil, îngrășăminte și dezvoltare economică. Nu este suficient combustibil și îngrășăminte pentru a furniza întreaga țară sau chiar întregul stat, dar este în regulă. Nu trebuie să facă asta. Obiectivul principal este de a împiedica mai mult din suprafața locală să nu sufle, nu de a crea un mini-imperiu al producției de bio-ulei. Modelul Madelia trebuie să funcționeze doar la scară locală.
Extras din Before The Lights Go Out: Conquerering the Energy Crises Before It Conquers, publicat în aprilie 2012 de John Wiley & Sons, Inc. Maggie Koerth-Baker este redactorul științific pentru boingboing.net.
