https://frosthead.com

Sljedećih generacija biogoriva moglo bi doći iz ovih pet usjeva

Još u ranim 2000-ima, kad sam bio mlad, užasnut ekolog u hipi-surferu u Meki u Santa Cruzu u Kaliforniji, prijatelj je dijelio nevjerojatnu činjenicu: automobili se mogu voziti na biljnom ulju i alkoholu.

"Čovječe!" Uskliknuo je moj prijatelj prije nego što je objasnio da je Henry Ford dizajnirao Model T za pogon na biogorivo konoplje, a Rudolf Diesel, koji je izumio dizelski motor, namijenjen je njemu da radi na kikirikijevom ulju. I ne samo to, ali biogoriva ne onečišćuju poput nafte, saznao sam. Ubrzo sam upoznao momka s pretvorenim školskim autobusom na biodizel, koji je na zadnjoj cijevi dizao ukusan miris pomfrit.

Zašto se činilo da nitko osim hipi-ja snova bez svijesti toga? I zašto, stoljeće nakon što je izumljen Model T, vodili smo se ratovima zbog naftne nafte - i uništavali planetu naftnim ispušnim plinovima - kada bismo kod kuće mogli uzgajati vlastito organsko gorivo pogodno za klimu?

U roku od nekoliko mjeseci kupio sam pretučeni dizelski kamion i našao se kako se prikradem iza japanskih restorana kako bi sifovao rabljeno ulje iz friteze iz džinovskih metalnih spremnika koji su mirisali na iscrpljenu tempuru. Odbijajući štakore i pinove, prijatelj i ja smo skupljali ulje u bubnjevima od 55 galona, ​​miješali ga s metanolom nabavljenim u specijalnoj automobilskoj trgovini, i lugom Red Devil, uobičajenim čistačem odvoda iz lokalne trgovine hardvera (ovo su tri glavni sastojci u biodizelu) u njegovom dvorištu. Izbačeni u hazmat rukavice i zaštitne naočale (lužnjak i metanol, bili smo prestrašeni zbog učenja, vrlo su otrovni), u našim su kombinezonima zaprljani uljem, nervozno smo ubacili prvu šaržu u spremnik goriva svog kamiona i pokrenuli motor.

Ne samo da je pokrenuo, već je glasni, brbljivi dizelski motor glatko prošao (metanol se zapravo prodaje kao sredstvo za čišćenje mlaznica, zbog čega motori glatko rade na biodizelu). Moj prijatelj i ja visoki smo miris dizelskog ispuha ustupili mjesto relativno ugodnog mirisa friteze. Ne samo da smo se pridružili revoluciji za spas planeta, već smo napunili naše spremnike po cijenu malo metanola i lužina.

Revolucija biogoriva koja to nije bila

Otprilike u to doba, horde samostalnih ljubitelja biogoriva bacale su rabljeno ulje iz friteze širom zemlje, a brojna start-up poduzeća počela su proizvoditi reciklirani biodizel u komercijalnim razmjerima. Federalna vlada se također uključila, nudeći poticajima poljoprivrednicima i naftnim kompanijama da izgrade industriju domaćeg goriva.

Primjenom nacionalnog standarda za obnovljive izvore goriva 2005. godine i Zakona o neovisnosti i sigurnosti u energiji 2007. godine, prometna industrija bila je prisiljena u velikoj mjeri prihvaćati biogoriva, zbog čega gotovo svaka benzinska pumpa u zemlji sada ima mali znak uz napomenu da gorivo „može sadržavati do 10 posto etanola“ - gorivo na bazi alkohola koje je ekvivalent biodizela plinskom motoru.

No ta slika nije bila tako ružičasta kako se činilo, kao što smo detaljno objavili u fotoeseji o etanolu na bazi kukuruza u jesenskom izdanju Modern Modern Farmer . Kukuruz i, u manjoj mjeri, soja i milo jedine su do sada kulture koje su se u SAD-u pokazale ekonomski isplativim za proizvodnju biogoriva u industrijskim razmjerima (velike količine etanola šećerne trske proizvode se u tropskim zemljama, poput Brazila). No ispada da ekološki problemi povezani s uzgojem tih usjeva u industrijskom obimu - usjev za koji je potrebna vrlo plodna zemlja, kao i bogat navodnjavanje, obrada tla i traktorsko gorivo - prevazilaze ekološke prednosti spaljivanja biogoriva na bazi kukuruza.

Kukuruzni etanol brzo je izgubio reputaciju rješenja o klimatskim promjenama, no poljoprivrednici ga s nestrpljenjem nastavljaju saditi, zaokupljeni povećanim cijenama plaćenim po buhelu otkako je na snagu stupio Standard o obnovljivim gorivima. Gotovo 40 posto godišnjeg usjeva kukuruza sada se pretvara u gorivo. „Zastarjelost etanola“ dovelo je do toga da su neki od posljednjih ostataka zavičajnih prerija narasli na sadnju kukuruza posljednjih godina. Etika korištenja glavnih poljoprivrednih površina za uzgoj goriva, a ne hrane u najboljem je slučaju sumnjiva.

Usjevi biogoriva sljedeće generacije

Upotreba recikliranog ulja za gorivo tek treba postati široko rasprostranjen komercijalni uspjeh, niti je njihovo dovoljno fritezo ulje za gorivo čak i djelić vozila u ovoj zemlji. Ali teoretski, gotovo bilo koji biljni materijal može se pretvoriti u biogorivo, uključujući otpadne proizvode poput piljevine i stabljike kukuruza (trenutno se etanol proizvodi uglavnom od kukuruznih zrnaca, a ne od stabljika). Istraživači rade na biogorivima proizvedenim od vrsta koje uviđaju prostrano na marginalnom zemljištu i zahtijevaju malo ili nikakvo navodnjavanje ili gnojivo. Neki čak žele prikupiti invazivne vrste kao sirovinu za postrojenja za biogorivo.

Nažalost, razne praktične i tehnološke prepreke do sada su spriječile veliku proizvodnju tih ekološki prihvatljivih biogoriva. No, kako znanost i dalje napreduje, ti će se izazovi vjerojatno prevladati. Evo nekoliko najperspektivnijih biogoriva trenutno u razvoju.

Konoplja

San Henryja Forda jednog dana može postati stvarnost. Vlakna konoplje imaju dugu povijest upotrebe, a sjeme nije samo hranjivo, već ima izuzetno visok udio ulja. Konoplja, u osnovi korov, uspijeva na siromašnim zemljištima i zahtijeva minimalne unose, ali ipak proizvodi gotovo četiri puta više ulja po jutru po soji, što je trenutno jedini usjev koji se uzgaja u velikoj mjeri za biodizel u SAD-u. Najveći izazov korištenju konoplje kao biogorivo je to što se tako malo uzgaja. Neke zemlje, poput Francuske i Kanade, proizvode ga u ograničenom obimu, ali u SAD-u je „industrijska“ konoplja ilegalno uzgajala poljoprivrednike od 1930-ih - iako ne sadrži dovoljno THC-a da ikoga poveća.

(jessicahyde putem Fotolia)

trave

Iako etanol na bazi kukuruza sadrži jedva onoliko energije koliko je potrebno za njegovu proizvodnju, gorivo napravljeno od graševine, autohtonog bilja prerija koji se nalazi u regiji Velikih ravnica, sadrži više od 5 puta više energije nego što je potrebno za njegov uzgoj i oplemenjivanje. u etanol. Umjesto napredovanja izvornih prerija za sadnju kukuruza, biogorivo na bazi graševine može potaknuti presađivanje prerije. Problem je što tehnologija "celulozne" biogoriva, koja je potrebna za pretvaranje trava i drvenih biljnih materijala u etanol, nije napredovala tako brzo kao tehnologija koja se koristi za pretvaranje zrna u gorivo. Postoji, ali još nije sasvim isplativo. Ipak, nekoliko milijuna galona celuloznog biogoriva godišnje se proizvodi u SAD-u, a čini se da je samo pitanje vremena kad ćemo imati tehnologiju da zamijeni kukuruz kao zamjenu za etanol.

Carrizo Cane

Stotine tisuća hektara na jugu SAD-a, od Floride do Kalifornije, zaraženo je egzotičnom biljkom poznatom kao carrizo trska ili divovska trska. Ovaj rođak bambusa naraste 20 do 30 stopa visok u godinu dana, proizvodeći više biomase po jutru nego gotovo bilo koja druga biljka na zemlji. Navedeni je kao još bolji kandidat za proizvodnju celuloznog etanola od sipine, a u tu se svrhu već koristi u Europi na komercijalnoj razini u kojoj je i domorodna vrsta. Međutim, njegove invazivne tendencije daju malo poticaja za sadnju. Uloženi su napori za žetvu trske carrizo, koja već raste u SAD-u, a koja se nalazi prvenstveno uz obale rijeka i u močvarnim područjima, gdje ugušuje autohtone biljke. Ovaj pristup zvuči kao win-win, ali dosad se pokazao logistički neizvedivim.

Carrizo-Cane-div-Reed-Biogorivo-519x346.jpg Carrizo trska, poznata i kao divovska trska. (Hk13114 / Shutterstock.com)

Jatropha

Ovaj tropski grm otrovan je za ljude i stoku, ali sjeme je 40 posto ulja koje je u prošlosti korišteno kao ulje za lampu. Počevši od sredine 2000-ih, desetine tisuća hektara jatrofa zasađeno je za biogorivo, uglavnom u Indiji i Africi. Znalo se da biljka uspijeva na rubnom zemljištu, ali potrebno je bogato tlo i navodnjavanje za maksimalnu proizvodnju ulja. Međutim, istraživači nastavljaju uzgoj poboljšanih sorti, a nekoliko afričkih država i dalje ulaže u njega, predviđajući ovaj grmljast grm kao ključ za buduću opskrbu gorivom.

Sjeme Jatropha Sjeme Jatropha (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com)

alge

Alge proizvode i do 200 puta više ulja po jutru od soje. Ovi brzorastući vodeni organizmi mogu se uzgajati u slanoj vodi, gradskim lagunama otpadnih voda ili u plitkim umjetnim bazenima u pustinji u kojima nijedna druga kultura ne može preživjeti. Američko Ministarstvo energetike, zajedno s nekoliko najvećih svjetskih naftnih kompanija, uložilo je stotine milijuna dolara u povećanje proizvodnje goriva iz algi. Prije desetak godina, promotori industrije obećali su da će gorivo algi biti toliko jeftino kao i nafta do sad - i da će biti široko dostupno na benzinskim stanicama. Međutim, postrojenja ove tvornice značajno smanjuju troškove proizvodnje, a posljednjih godina pokrenule su se mnoge tvornice goriva iz algi. Drugi još uvijek slijede san. Ovog je ljeta Exxon Mobil izvijestio o tehnološkom napretku koji obećava da će konačno učiniti gorivo alga isplativim - međutim, to uključuje genetski inženjerski soj algi.

Plima zelenih algi u ribnjaku Plima zelenih algi u ribnjaku (Detailfoto / Shutterstock.com)

Više priča iz modernog farmera:

  • Hoće li zauvijek rasti ovčja vuna?
  • 6 razlike između lampi i alpake
  • Kako posaditi šumu za hranu ove zime
Sljedećih generacija biogoriva moglo bi doći iz ovih pet usjeva