Cum funcționează biocombustibilii din a doua generație?

Te uiți la un domeniu de miscantus, un membru-cheie al celei de-a doua generații de biocombustibili care ajută la îndepărtarea concentrației de biocombustibili de porumb. Doriți să aflați mai multe? Consultați aceste imagini ale vehiculului cu combustibil alternativ. Tim Graham / Getty Images

La prima vedere, câmpurile de miscant care acoperă județul Sampson, N.C., par de mică importanță. În picioare cu 1,21 metri mai înalt decât un cerc de baschet, miscanthus este un uriaș, spiky, inedible - și unii ar spune inutil - iarbă. Cu toate acestea, în opinia altora, aceste lame supradimensionate ar putea fi într-o zi la fel de valoroase precum aurul, sau cel puțin un rezervor de benzină. O companie numită Chemtex intenționează să construiască o rafinărie de 170 de milioane de dolari în județul Sampson, care va transforma 20 de milioane de tone de miscant și alte ierburi în etanol în fiecare an [sursa: Ramsey].

Ani de zile, politicienii, jurnaliștii și oamenii de știință au pledat pentru transformarea plantelor în etanol și biodiesel pentru a reduce consumul mondial de combustibili fosili, în special petrolul. Biocombustibilul arde mai curat decât combustibilii fosili, eliberând mai puțini poluanți și gaze cu efect de seră, inclusiv dioxid de carbon, în atmosferă.

O mare parte din biocombustibili din lume provin din culturi alimentare, cum ar fi grâu, porumb, soia și boabe de zahăr. Energia produsă de aceste plante este cunoscută sub numele de biocombustibil „de primă generație”. După cum se dovedește, acești pionieri ai biocombustibililor nu țin promisiunea pe care au făcut-o cândva. În primul rând, unele culturi de biocombustibili de primă generație, în special porumbul, concurează cu culturile alimentare pentru pământ și apă. Departamentul Agriculturii din SUA spune că rafinăriile care dezvoltă etanol din porumb consumă aproximativ 40 la sută din cultura porumbului în fiecare an [sursa: Blas]. În 2009, 25 la sută din totalul culturilor de porumb și cereale din SUA nu au intrat în producția de alimente, ci în producția de biocombustibil [sursa: Vidal].

Un astfel de consum de cultură poate crea multe probleme, inclusiv prețuri mai mari la produsele alimentare și defrișarea. În plus, costurile convertirii și utilizării culturilor alimentare ca sursă de combustibil pot fi costisitoare. Acest lucru se datorează faptului că rafinăriile pot folosi părți mici ale instalației pentru producția de biocombustibili, cum ar fi conținutul de ulei, zahăr și amidon. O astfel de ineficiență face ca biocombustibilii din prima generație să fie mai puțin plăcuți pentru mediu. Mai mult, acum, experții cred că biocombustibilii nu vor înlocui în totalitate petrolul brut ca sursă de energie la alegere. Pe scurt, producția de biocombustibili este ineficientă și, în multe privințe, nu este ecologică și economică [surse: Banca Mondială; Science Daily].

Dar viitorul biocombustibilului ca sursă alternativă de energie ar putea să nu fie la fel de sumbr pe cât se credea odată. Datorită ierbii miscante și altor culturi de biocombustibili din „a doua generație”, potențialul de a diminua dependența lumii de petrolul străin nu a fost niciodată mai mare.

Vara anului 2012 a fost fierbinte și uscată în mare parte din Statele Unite, în special în coșul de pâine din Midwest, America. Condițiile aride au uscat porumbul și alte culturi de cereale, determinând creșterea prețurilor și încordarea unei economii deja slabe.

Seceta istorică, cea mai grea din 50 de ani, a evidențiat limitările materiei prime de biocombustibili de primă generație. Pe măsură ce prețurile la alimente au scăzut, fermierii, birocrații și politicienii au început să dezbată înțelepciunea de a devia culturile alimentare către producția de biocombustibili. A fost o scenă care se joacă într-o lume din ce în ce mai fierbinte, uscată și flămândă. Problema a devenit atât de rea încât grupurile de ajutor alimentar și Națiunile Unite au început să ceară guvernelor să restrângă mandatele de producție de biocombustibili pentru a permite o mai mare producție de produse alimentare. U.N. a declarat că, atunci când lumea se confruntă cu un deficit de alimente, țările ar trebui să-și regândească politicile de biocombustibili [sursa: Blas].

Pe lângă faptul că contribuie la o criză alimentară, producerea de etanol și biodiesel din materie primă nu este atât de prietenoasă cu mediul și economic pe cât ai putea crede. Biocombustibilii din prima generație sunt obținuți din zaharuri și amidonuri care sunt ușor digerate de drojdie. Dacă rafinăriile ar transforma fiecare ureche de porumb în etanol, aceasta ar înlocui doar 12 la sută din aprovizionarea cu benzină [sursa: Brune].

În plus, fermierii folosesc cantități abundente de combustibil fosil, apă și îngrășăminte pentru a crește și prelucra materii prime din prima generație în biocombustibil. Procesul de creștere și fabricație care transformă porumbul în etanol, de exemplu, produce doar cu 15% mai puțin gaz cu efect de seră decât benzina [sursa: Tilman și Hill].

Din fericire, există o nouă generație care așteaptă să intervină. Spre deosebire de biocombustibilul obținut din porumb, soia sau alte materii prime din prima generație, biocombustibilii din a doua generație sunt fabricate din plante pe care nimeni nu vrea să le mănânce. Deși este un proces dificil să transformăm deșeurile din plante, cum ar fi tulpinile de porumb, tulpinile, frunzele, cojile și așchiile de lemn în biocombustibil, beneficiile potențiale sunt enorme. Tehnologia de a doua generație poate produce mult mai mult combustibil decât biocombustibilii din prima generație, afectând în mod minim aprovizionarea și mediul.

Creșterea locurilor de muncă ecologice

Potrivit Asociației Industriei Biotehnologiei, industria de biocombustibili va crea 190.000 de locuri de muncă în Statele Unite până în 2022. În plus, producția de biocombustibili ar putea reduce importurile de petrol din SUA cu 70 de miliarde de dolari în 12 ani [sursa: Biotechnology Industry Association].

Miscanthus este un excelent exemplu al unei culturi de biocombustibili de a doua generație. Iarba este în creștere rapidă, rezistentă la secetă și prosperă în soluri sărace care nu pot fi utilizate pentru culturile alimentare. Spre deosebire de porumb și cereale, miscanthus este perenă. Fermierii trebuie să-l planteze o singură dată și va reveni an de an. În plus, miscantus și alte culturi de a doua generație necesită mult mai puține îngrășăminte și cultivare decât culturile din prima generație, ceea ce se traduce în degradare mai mică a mediului și în consum de energie.

În județul Sampson, Chemtex speră că fermierii locali vor planta miscant în primăvara lui 2013, astfel încât compania va avea suficientă iarbă pentru a-și hrăni rafinăria când va deschide un an mai târziu. Chemtex a semnat deja un acord cu Gulf Oil pentru achiziționarea întregului etanol pe care îl produce rafinăria. Compania își va construi instalația pe 166 acri. Ar trebui să angajeze 300 de persoane [sursa: Ramsey].

Câmpurile necorespunzătoare nu vor concura pentru pământurile pe care fermierii le folosesc porumb și soia. Funcționarii de stat au identificat deja 100.000 de acri într-o regiune cu trei județe, inclusiv județul Sampson, pe care fermierii îl pot folosi ca teren agricol pentru biocrop. O parte din suprafața respectivă este cel mai bun teren marginal. Unele dintre acestea sunt nisipoase și ar face ușor să crească miscantus și alte culturi de biocombustibili din a doua generație. Agricultorii de porci folosesc deja unele dintre acele acri ca câmpuri de pulverizare a deșeurilor de porc [sursa: Ramsey].

În timp ce producția de biocombustibili de a doua generație poate părea a fi răspunsul la problemele noastre energetice și de mediu, situația este mult mai complicată. Așa cum este acum, procesul de transformare a culturilor din a doua generație în biocombustibil este mai scump decât producerea de biocombustibili de primă generație. Asta pentru că este nevoie de mult mai multă energie pentru a produce biocombustibil din culturile de biocombustibili din a doua generație decât din prima materie primă. Drept urmare, oamenii de știință caută cu disperare modalități mai noi și mai puțin costisitoare de a converti biocropii din a doua generație în biocombustibili.

Eficiența și capacitatea de producție sunt alte două probleme pe care oamenii de știință trebuie să le depășească. Un studiu recent sugerează că doar unul dintre cele nouă generații de a doua generație aruncă mai puține gaze cu efect de seră în aer decât combustibilii fosili. Mai mult, mulți experți nu sunt atât de siguri dacă biocombustibilii de a doua generație pot oferi combustibil suficient pentru a alimenta automobilele din lume [sursa: Birdlife International].

Deși există și celelalte probleme, oamenii de știință și inginerii sunt siguri că pot face funcționarea biocarburanților din a doua generație. Nu se așteaptă ca aceștia să devină viabili din punct de vedere comercial încă câțiva ani în urmă, dar experții prezic că noua generație este cel mai bun răspuns pentru a rezolva problemele de energie și mediu ale lumii noastre.

Am scris numeroase articole despre surse de energie regenerabilă, inclusiv biocombustibili. În acea perioadă, am devenit convins că nicio sursă de energie nu ne va scăpa setea de combustibil fosil. În schimb, o combinație de surse, de la energia solară la energia eoliană, la combustibilul produs din plante, oferă cea mai bună alternativă pentru salvarea lumii de schimbările climatice, pe care noi oamenii le-am provocat. Va dura ceva timp pentru a reduce costul producției de combustibil din surse regenerabile, astfel încât să poată deveni accesibil la utilizare. Sunt încântat că oamenii de știință de pe glob lucrează la problemă.

Articole similare

• Care sunt beneficiile de mediu ale biocombustibililor?
• Cum se valorifică biocombustibilii
• Alimente sau combustibil?
• Chestiunea ultimelor culturi de biocombustibili
• Cum funcționează Biodieselul
• Mașinile cu grăsime sunt legale?
• Concurează biocombustibilii cu alimentele?

surse

• Organizația industriei biotehnologiei. (28 august 2012) http://www.bio.org/
• Birdlife International. "Precauții pentru dezvoltarea ulterioară a biocombustibililor." (28 august 2012) http://www.birdlife.org/eu/EU_policy/Biofuels/eu_biofuels7.html
• Blas, Javier. "Seceta provoacă dezbateri asupra biocombustibililor." Timpuri financiare. 12 august 2012. (28 august 2012) http://www.ft.com/cms/s/0/12dbb322-e48d-11e1-affe-00144feab49a.html#axzz24vypflsb
• Brune, Michael. „Venind curat: încălcarea dependenței Americii de petrol și cărbune”. Sierra Club Books. 2008.
• Ramsey, John. "Energie din plante. Iarba poate crește în combustibilul viitorului." Fay Observer. 20 august 2012. (28 august 2012) http://fayobserver.com/articles/2012/08/19/1196815?sac=fo.business
• Science Daily. "Conducere verde? Punerea la încercare a biocombustibililor din a doua generație." 29 iunie 2010. (28 august 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100629094535.htm
• Tilman, David și Hill, Jason. "Porumbul nu ne poate rezolva problema." The Washington Post. 25 martie 2007. (28 august 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/03/23/AR2007032301625.html
• Vidal, John. „Un sfert din culturile de cereale din SUA alimentate mașinilor - nu oamenilor, arată noi cifre”. Gardianul. 22 ianuarie 2010. (28 august 2012) http://www.guardian.co.uk/environment/2010/jan/22/quarter-us-grain-biofuels-food
• Banca Mondiala. "Biocombustibili de a doua generație." August 2010. (28 august 2012) http://www-wds.worldbank.org/servlet/WDSContentServer/WDSP/IB/2010/08/30/000158349_20100830090558/Rendered/PDF/WPS5406.pdf