https://frosthead.com

Următoarea generație de biocombustibili ar putea proveni din aceste cinci culturi

La începutul anilor 2000, pe când eram un ecologist tânăr, îngrozitor, în Mecca de hip-surfer din Santa Cruz, California, un prieten a împărtășit un fapt minunat: mașinile pot folosi ulei vegetal și alcool.

„Tipule!”, A exclamat amicul meu înainte de a explica faptul că Henry Ford a proiectat modelul T pentru a funcționa pe biocombustibil în cânepă, iar Rudolf Diesel, care a inventat motorul diesel, a intenționat să funcționeze cu ulei de arahide. Am învățat nu numai asta, dar biocombustibilii nu poluează ca petrolul. În curând am întâlnit un tip cu un autobuz școlar convertit în biodiesel, care a înnebunit mirosul delicios de cartofi prăjiți din țepă.

De ce nimeni, în afară de hippii cu ochi de vis, nu par să fie conștienți de acest lucru? Și de ce, la un secol după ce a fost inventat Modelul T, am luptat războaie împotriva petrolului - și a distruge planeta cu eșapament de petrol - când am putea crește propriul nostru combustibil ecologic, ecologic?

Peste câteva luni, mi-am cumpărat un camion diesel cu bătaie avansată și m-am trezit furișând în spatele restaurantelor japoneze pentru a sifona ulei folosit de friteuza adusă din cuve gigantice de metal care miroseau a tempura rancidă. Remediază șobolani și winos, un prieten și cu mine am colectat uleiul în tobe de 55 de galoane, amestecându-l cu metanolul procurat de la un magazin auto specializat, și Red Devil lye, un sistem de curățare obișnuit de la magazinul hardware local (acestea sunt cele trei ingrediente principale din biodiesel) în curtea sa. Descărcați în mănuși hazmat și googles de siguranță (lejer și metanol, am fost consternați să învățăm, sunt foarte toxici), măturile noastre colorate de ulei, am turnat nervos primul lot în rezervorul de combustibil al camionului meu și am pornit motorul.

Nu numai că a funcționat, dar motorul diesel puternic și clanky a adoptat un filtru neted (metanolul este de fapt vândut ca produs de curățare a injectorului de combustibil, făcând motoarele să funcționeze mai bine pe biodiesel) Prietenul meu și cu mine înalte de cinci ani, întrucât mirosul nociv al eșapamentului diesel a dat loc unui parfum prăjitor relativ plăcut. Nu numai că ne-am alăturat unei revoluții pentru salvarea planetei, ci ne umpleam rezervoarele pentru prețul de puțin metanol și lejeră.

Revoluția biocombustibilă care nu a fost

În acea perioadă, hoți de pasionați de biocombustibili DIY scuteau ulei de friteuza folosit în întreaga țară și numeroase întreprinderi start-up începeau să producă biodiesel reciclat la scară comercială. De asemenea, guvernul federal s-a implicat, oferind stimulente fermierilor și companiilor petroliere pentru a construi o industrie la nivel național de combustibil casnic.

Odată cu punerea în aplicare a standardului național de combustibil regenerabil în 2005 și Legea privind independența și securitatea energetică din 2007, industria transporturilor a fost forțată să adopte biocarburanți la scară largă, motiv pentru care aproape fiecare pompă de gaz din țară are acum un mic semn. menționând că combustibilul „poate conține până la 10 la sută etanol” - combustibilul pe bază de alcool, care este echivalentul motorului pe gaz al biodieselului.

Dar această imagine nu a fost atât de roșie pe cât părea, așa cum am detaliat într-un eseu foto pe etanol pe bază de porumb, în ​​numărul de toamnă 2017 al Modern Farmer . Porumbul și, într-o măsură mai mică, soia și milo sunt singurele culturi până în prezent care s-au dovedit viabile din punct de vedere economic pentru producția de biocombustibili la scară industrială în SUA (cantități mari de etanol pentru canan de zahăr sunt produse în țările tropicale, cum ar fi Brazilia). Dar se dovedește că problemele de mediu asociate cu cultivarea acestor culturi la scară industrială - o cultură care necesită terenuri foarte fertile, precum și irigații abundente, soluri și combustibil pentru a produce - depășesc beneficiile de mediu ale arderii biocombustibilului pe bază de porumb.

Etanolul de porumb și-a pierdut repede reputația de soluție pentru schimbările climatice, totuși fermierii continuă cu nerăbdare să-l planteze, favorizați de prețurile crescute plătite pe bushel de la intrarea în vigoare a standardului de combustibil regenerabil. Aproape 40 la sută din cultura anuală a porumbului este acum transformată în combustibil. „Nebunia de etanol” a condus la faptul că unele dintre ultimele rămășițe de pradă autohtonă au fost prelucrate până la plantarea porumbului în ultimii ani. Etica utilizării terenurilor agricole prime pentru creșterea combustibilului, mai degrabă decât a alimentelor, este în cea mai bună măsură îndoielnică.

Culturi de biocombustibili de generație următoare

Folosirea uleiului de gătit reciclat pentru combustibil nu a devenit încă un succes comercial larg și nici uleiul suficient de prăjitor nu există pentru a alimenta chiar o parte din vehiculele din această țară. Dar, în teorie, aproape orice material vegetal poate fi transformat în biocombustibil, inclusiv produse reziduale precum rumegușul și tulpinile de porumb (în prezent, etanolul este fabricat în principal din sâmburi de porumb, nu din tulpini). Cercetătorii lucrează la biocombustibili obținuți din specii care cresc prolific pe terenurile marginale și care necesită puțină sau deloc irigare sau îngrășământ. Unii caută chiar să recolteze specii invazive ca materie primă pentru plantele cu biocombustibil.

Din păcate, o varietate de obstacole practice și tehnologice au împiedicat până acum producerea pe scară largă a acestor biocombustibili ecologici. Dar, pe măsură ce știința continuă să avanseze, este probabil ca aceste provocări să fie depășite. Iată câteva dintre cele mai promițătoare biocombustibili în curs de dezvoltare.

Cânepă

Visul lui Henry Ford poate deveni într-o zi o realitate. Fibra de cânepă are o istorie lungă de utilizare, iar semințele nu sunt numai nutritive, dar au un conținut de ulei remarcabil de mare. Cânepa, în esență o buruiană, prosperă pe terenuri sărace și necesită aporturi minime, totuși produce aproape patru ori mai mult ulei pe acre decât soia, care este în prezent singura cultură cultivată la scară largă pentru biodiesel în SUA. Cea mai mare provocare în utilizarea cânepei. ca biocombustibil este că atât de puțin din acesta este cultivat. Unele țări, cum ar fi Franța și Canada, îl produc la scară limitată, dar în cânepa „industrială” din SUA a fost ilegal ca fermierii să crească încă din anii ’30 - chiar dacă nu conține suficient THC pentru a ridica pe nimeni.

(jessicahyde prin Fotolia)

switchgrass

În timp ce etanolul pe bază de porumb conține aproape toată cantitatea de energie necesară pentru producerea acesteia, combustibilul obținut din switchgrass, o plantă naturală de pradă care se găsește în regiunea Great Plains, conține mai mult de 5 ori mai multă energie decât este nevoie pentru a o crește și a o rafina. în etanol. În loc să recurgă la praful autohton pentru plantarea porumbului, biocombustibilul pe bază de iarbă ar putea încuraja replantarea praiei. Problema este că tehnologia biocombustibilă „celulozică”, care este necesară pentru a converti ierburile și materialele vegetale lemnoase în etanol, nu a progresat la fel de rapid ca tehnologia folosită pentru a converti cerealele în combustibil. Există, dar nu este încă rentabil. Totuși, câteva milioane de galoane de biocombustibil celulozic sunt acum produse anual în SUA și se pare că este doar o chestiune de timp înainte să avem tehnologia pentru schimbarea porumbului ca materie primă pentru etanol.

Carrizo Cane

Sute de mii de acri din sudul SUA, din Florida până în California, sunt infestate cu o plantă exotică cunoscută sub numele de baston carrizoic, sau stuf gigant. Această rudă a bambusului crește 20 până la 30 de metri înălțime în timpul unui an, producând mai multă biomasă pe acre decât aproape orice altă plantă de pe pământ. A fost apreciat ca fiind un candidat și mai bun pentru producția de etanol celulozic decât iarba de schimb și este deja utilizat pe o scară comercială în Europa, unde este o specie autohtonă, în acest scop. Totuși, tendințele invazive oferă un stimulent mic pentru a o planta în altă parte. S-au făcut eforturi pentru recoltarea trestiei de carrizo în SUA, care se găsește în primul rând de-a lungul malurilor râurilor și în zonele umede, unde stârnește plante native. Această abordare sună ca un câștig-câștig, dar până acum s-a dovedit imposibilă din punct de vedere logistic.

Carrizo-trestie-gigant-Reed-Biocombustibil-519x346.jpg Baston Carrizo, cunoscut și sub numele de stuf gigant. (Hk13114 / Shutterstock.com)

Jatropha

Acest arbust tropical este otrăvitor pentru oameni și animale, dar semințele sunt de 40 la sută ulei, care a fost folosit istoric ca ulei de lampă. Începând cu mijlocul anilor 2000, zeci de mii de acri de jatrofă au fost plantate pentru biocombustibil, în mare parte în India și Africa. Planta a fost cunoscută pentru a prospera pe terenurile marginale, dar solul bogat și irigarea sunt necesare pentru producția maximă de ulei. Cercetătorii continuă să reproducă soiuri îmbunătățite, însă mai multe țări africane continuă să investească în el, considerând acest arbust scrâșnit ca o cheie a aprovizionării lor viitoare de combustibil.

Semințe de jatropă Semințe de jatropha (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com)

Alge

Algele produc de până la 200 de ori mai mult ulei pe acre decât soia. Aceste organisme acvatice cu creștere rapidă pot fi cultivate în apă sărată, în lagurile de ape uzate municipale sau în bazinele artificiale superficiale din deșert, unde nu pot supraviețui alte culturi. Departamentul de Energie al SUA, împreună cu câteva dintre cele mai mari companii petroliere din lume, au turnat sute de milioane de dolari în ameliorarea producției de combustibil de alge. În urmă cu un deceniu, promotorii industriei au promis că combustibilul cu alge va fi la fel de ieftin ca combustibilul petrolier până acum și că va fi disponibil pe scară largă în benzinării. Însă chestiile de la uzină au făcut ca producția pe scară largă să fie prohibitivă, iar multe dintre start-up-urile de combustibil alga au trecut în ultimii ani. Alții încă urmăresc visul. În această vară, Exxon Mobil a raportat o descoperire tehnologică care promite că, în cele din urmă, va face rentabilitatea combustibilului de alge - implică totuși o tulpină de alge proiectată genetic.

O val de alge verzi într-un iaz O val de alge verzi într-un iaz (Detailfoto / Shutterstock.com)

Mai multe povești de la Modern Farmer:

  • Va crește pentru totdeauna lâna oilor?
  • 6 Diferențe între Llamas și Alpacas
  • Cum să plantezi o pădure alimentară în această iarnă
Următoarea generație de biocombustibili ar putea proveni din aceste cinci culturi