På begynnelsen av 2000-tallet, da jeg var en ung, dreadlocked miljøverner i hippie-surfer-mekkaet i Santa Cruz, California, delte en venn et sinnblående faktum: biler kan kjøre på vegetabilsk olje og alkohol.
“Dude!” Utbrøt kompisen min før han forklarte at Henry Ford designet Model T for å kjøre på hamp biodrivstoff, og Rudolf Diesel, som oppfant dieselmotoren, hadde til hensikt å kjøre den på peanøttolje. Ikke bare det, men biodrivstoff forurenser ikke som petroleum, lærte jeg. Jeg traff snart en fyr med en konvertert skolebuss for biodiesel, som fanget den deilige lukten av pommes frites fra halerøret.
Hvorfor var det ingen andre enn drømmende øyne hippier som var klar over dette? Og hvorfor, et århundre etter at Model T ble oppfunnet, kjempet vi kriger om petroleumsolje - og ødela planeten med petroleumseksos - da vi kunne dyrke vårt eget organiske, klimavennlige drivstoff hjemme?
I løpet av noen måneder hadde jeg kjøpt en oppsatt dieselbil og fant meg selv å snike bak japanske restauranter for å heve brukt frityrolje fra gigantiske metallvatter som luktet som harsk tempura. Av en venn og jeg samlet oljen i trommel på 55 gallon, blandet den med metanol anskaffet fra en spesialforretning, og Red Devil lye, en vanlig avløpsrens fra den lokale jernvarehandelen (dette er de tre viktigste ingredienser i biodiesel) i hagen hans. Dekket i hazmathansker og sikkerhetsmåter (lut og metanol, vi var forferdet over å lære, er svært giftige), kjeledressene våre ble beiset med olje, vi helte nervøst den første bunken i drivstofftanken til min lastebil og startet motoren.
Ikke bare kjørte den, men den høye, tøffe dieselmotoren tok i bruk en jevn purr (metanol selges faktisk som drivstoffinjektorrenser, noe som gjør at motorene går jevnere på biodiesel). Min venn og jeg levde høyt da den skadelige lukten av dieseleksos ga plass for en relativt hyggelig frityrduft. Ikke bare hadde vi blitt med i en revolusjon for å redde planeten, vi fylte tankene våre for prisen av litt metanol og lut.
Biodrivstoffrevolusjonen som ikke var det
Omkring den tiden rakk horder av DIY biodrivstoffentusiaster brukt frityrolje rundt om i landet, og mange oppstartsbedrifter begynte å produsere resirkulert biodiesel i kommersiell skala. Den føderale regjeringen ble også involvert og ga incentiver for bønder og oljeselskaper til å bygge opp en landsomfattende næring med hjemmelaget drivstoff.
Med implementeringen av den landsdekkende standard for fornybar drivstoff i 2005, og loven om uavhengighet og sikkerhet i energien i 2007, ble transportindustrien tvunget til å ta i bruk biodrivstoff i stor skala, og det er derfor nesten hver bensinpumpe i landet nå har et lite tegn Legg merke til at drivstoffet "kan inneholde opptil 10 prosent etanol" - alkoholbasert drivstoff som er bensinmotoren som tilsvarer biodiesel.
Men dette bildet var ikke så rosenrødt som det virket, som vi detaljerte i et fotosessay om kornbasert etanol høsten 2017-utgaven av Modern Farmer . Mais og i mindre grad soyabønner og milo er de hittil eneste avlingene som har vist seg økonomisk levedyktig for industriell biodrivstoffproduksjon i USA (store mengder sukkerrøretanol produseres i tropiske land, som Brasil). Men det viser seg at miljøproblemene forbundet med dyrking av avlinger i industriell skala - en avling som krever svært fruktbart land samt rikelig vanning, jordbearbeiding og traktordrivstoff å produsere - oppveier de miljømessige fordelene ved å brenne kornbasert biodrivstoff.
Corn ethanol har raskt mistet sitt rykte som en klimaendringsløsning, men likevel bønder fortsetter ivrig å plante den, drevet av de økte prisene som er betalt per buskel siden standard for fornybar drivstoff trådte i kraft. Nesten 40 prosent av den årlige kornavlingen blir nå omgjort til drivstoff. "Etanol-mani" har ført til at noen av de siste restene av innfødt prærien har blitt renset for å plante mais de siste årene. Etikken i å bruke førsteklasses jordbruksareal til å dyrke drivstoff fremfor mat er i beste fall tvilsom.
Next Generation Biofuel Crops
Å bruke resirkulert matolje til drivstoff har ennå ikke blitt en utbredt kommersiell suksess, og heller ikke er nok frityrolje der ute til å brensel til og med en brøkdel av kjøretøyene i dette landet. Men i teorien kan nesten alle plantemateriell konverteres til biodrivstoff, inkludert avfallsprodukter som sagflis og maisstilker (for tiden er etanol hovedsakelig laget av maiskjerner, ikke stilker). Forskere jobber med biodrivstoff laget av arter som vokser prolifert på marginalt land og krever liten eller ingen vanning eller gjødsel. Noen er til og med ute etter å høste inngripende arter som råstoff for biodrivstoffplanter.
Dessverre har en rekke praktiske og teknologiske hindringer forhindret storstilt produksjon av disse miljøvennlige biodrivstoffene så langt. Men når vitenskapen fortsetter å avansere, vil sannsynligvis disse utfordringene bli overvunnet. Her er noen av de mest lovende biodrivstoffene som er under utvikling.
Hemp
Henry Fords drøm kan en dag bli en realitet. Hampfibre har en lang historie med bruk, og frøene er ikke bare ernæringsmessige, men har et bemerkelsesverdig høyt oljeinnhold. Hamp, egentlig et ugras, trives med dårlig jord og krever minimale tilførsler, men produserer likevel nesten fire ganger så mye olje per dekar som soyabønner, som for tiden er den eneste avlingen som dyrkes i stor skala for biodiesel i USA. Den største utfordringen med å bruke hamp som biodrivstoff er at så lite av det blir dyrket. Noen land, som Frankrike og Canada, produserer den i begrenset skala, men i USA har “industriell” hamp vært ulovlig for bønder å vokse siden 1930-tallet - selv om den ikke inneholder nok THC til å få noen høy.
(jessicahyde via Fotolia) switch
Mens maisbasert etanol inneholder knapt så mye energi som kreves for å produsere den, inneholder drivstoff laget av switchgrass, en innfødt prærieplante som finnes i Great Plains-regionen, mer enn fem ganger så mye energi enn det tar å dyrke den og foredle den til etanol. I stedet for å rase opp naturlig prærien for å plante mais, kan switchgrass-basert biodrivstoff oppmuntre til gjenplanting av prærien. Problemet er at "celluloseteknisk" biodrivstoffteknologi, som er nødvendig for å konvertere gress og tresatt plantemateriale til etanol, ikke har kommet så raskt som teknologien som brukes til å konvertere korn til drivstoff. Det eksisterer, men det er ikke fullt så kostnadseffektivt ennå. Fortsatt produseres det nå flere millioner liter cellulosebiodrivstoff årlig i USA, og det ser ut til at det bare er et spørsmål om tid før vi har teknologien for switchgrass til å erstatte mais som et råstoff for etanol.
Carrizo Cane
Hundretusenvis av dekar i det sørlige USA, fra Florida til California, er angrepet av en eksotisk plante kjent som carrizo cane, eller gigantisk vass. Denne slektningen til bambus blir 20 til 30 fot høy på et års tid, og produserer mer biomasse per dekar enn nesten noen annen plante på jorden. Det har blitt utpekt som en enda bedre kandidat for cellulosetanolproduksjon enn switchgrass, og brukes allerede i kommersiell målestokk i Europa, der det er en innfødt art, for det formålet. Det er invasive tendenser gir imidlertid lite insentiv til å plante det andre steder. Det har vært en viss innsats for å høste den carrizo stokken som allerede vokser i USA, og som hovedsakelig finnes langs elvebredden og i våtmarker, der den kveler ut innfødte planter. Denne tilnærmingen høres ut som en vinn-vinn, men har vist seg logistisk umulig hittil.
Carrizo stokk, også kjent som kjemperør. (Hk13114 / Shutterstock.com) Jatropha
Denne tropiske busken er giftig for mennesker og husdyr, men frøene er 40 prosent olje, som historisk ble brukt som lampeolje. Fra midten av 2000-tallet ble titusenvis av dekar jatropha plantet for biodrivstoff, mest i India og Afrika. Planten var kjent for å trives på marginalt land, men rik jord og vanning er nødvendig for maksimal oljeproduksjon. Forskere fortsetter imidlertid å avle forbedrede varianter, og flere afrikanske land fortsetter å investere i den, og ser for seg denne skurrete busken som en nøkkel til deres fremtidige drivstoffforsyning.
Jatropha frø (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com) alger
Alger produserer opptil 200 ganger mer olje per dekar enn soya. Disse hurtigvoksende vannlevende organismer kan dyrkes i saltvann, kommunale avløpslaguner eller i grunne menneskeskapte kummer i ørkenen hvor ingen andre avlinger kan overleve. Det amerikanske energidepartementet, sammen med flere av verdens største oljeselskaper, har strømmet hundrevis av millioner av dollar på å skalere opp algen drivstoffproduksjon. For et tiår siden lovet bransjepromotører at algedrivstoff ville være like billig som petroleumsdrivstoff nå - og at det vil være allment tilgjengelig i bensinstasjoner. Men quirks av anlegget har gjort storskala produksjon kostnadsforbudende, og mange oppstart av alger drivstoff har gått under de siste årene. Andre forfølger fortsatt drømmen. I sommer rapporterte Exxon Mobil om et teknologisk gjennombrudd som lover å endelig gjøre algen drivstoff kostnadseffektiv - det innebærer imidlertid genetisk konstruert algenstamme.
Et tidevann av grønne alger i et tjern (Detailfoto / Shutterstock.com) Flere historier fra Modern Farmer:
- Vil en saueull vokse for alltid?
- 6 Forskjeller mellom lamaer og alpakkaer
- Slik planter du en matskog denne vinteren
