В началото на 2000-те, когато бях млад, ужасен еколог в меката хипи-сърфист в Санта Крус, Калифорния, един приятел сподели умопомрачителен факт: колите могат да работят на растително масло и алкохол.
„Пич!“ Възкликна приятелят ми, преди да обясни, че Хенри Форд е проектирал модела T да работи на конопено биогориво, а Рудолф Дизел, който изобретил дизеловия двигател, е предназначен да работи на фъстъчено масло. Не само това, но и биогоривата не замърсяват като нефта, научих. Скоро срещнах един човек с преработен училищен автобус за биодизел, който откъсваше вкусната миризма на пържени картофи от изпускателната си тръба.
Защо никой освен мечтаните очи хипи не изглеждаше наясно с това? И защо, век след изобретяването на Модел T, водихме войни за нефтен петрол - и съсипвахме планетата с петролни изгорели газове - когато можем да отглеждаме собствено биологично, климатично гориво у дома?
За броени месеци си купих битов дизелов камион и се оказах да се промъквам зад японски ресторанти, за да пия сифон, използван дълбоко фритюрник от гигантски метални вани, които миришеха на гранясала темпура. Избягвайки плъховете и уиновете, приятел и аз събрахме маслото в барабани от 55 галона, смесвайки го с метанол, закупен от специализиран автомобилен магазин, и луга Red Devil, обикновен почистващ препарат за източване от местния магазин за хардуер (това са трите основни съставки в биодизел) в задния му двор. Откъснати в хазматични ръкавици и защитни очила (луга и метанол; ние се ужасявахме да научим, са силно токсични), нашите гащеризони, оцветени с масло, изнервихме първата партида в резервоара за гориво на моя камион и пуснахме двигателя.
Не само той работеше, но и силният, трогателен дизелов двигател прие плавно бъркане (метанолът всъщност се продава като почистващ инжектор за гориво, което кара двигателите да работят по-гладко на биодизел). Моят приятел и аз високо петима, тъй като вредната миризма на дизелови ауспух отстъпи място на сравнително приятен аромат на фритюрник. Не само, че се присъединихме към революция за спасяването на планетата, ние напълнихме резервоарите си за цената на малко метанол и луга.
Революцията на биогоривата, която не беше
По това време ордите ентусиасти на биогорива измиват използвано фритюрник в цялата страна и многобройни стартиращи предприятия започват да произвеждат рециклиран биодизел в търговски мащаби. Федералното правителство също се включи, предлагайки стимули за фермерите и петролните компании за изграждане на национална индустрия на домашно гориво.
С прилагането на националния стандарт за възобновяеми горива през 2005 г. и Закона за енергийна независимост и сигурност през 2007 г. транспортната индустрия беше принудена да приема широкомащабни биогорива, поради което почти всяка газова помпа в страната сега носи малък знак отбелязвайки, че горивото „може да съдържа до 10 процента етанол“ - гориво на базата на алкохол, което е еквивалент на газовия двигател на биодизел.
Но тази картина не беше толкова розова, колкото изглеждаше, както подробно описахме във фото есе за етанол на основата на царевица в есенния брой на 2017 г. на Modern Farmer . Царевицата и в по-малка степен соята и милото са единствените досега култури, които са доказали икономически жизнеспособност за производство на биогорива в промишлени мащаби в САЩ (големи количества етанол от захарна тръстика се произвеждат в тропически страни, като Бразилия). Но се оказва, че екологичните проблеми, свързани с отглеждането на тези култури в индустриален мащаб - култура, която изисква силно плодородна земя, както и обилно напояване, обработване на почвата и тракторно гориво - превишават екологичните ползи от изгарянето на биогориво на основата на царевица.
Царевичният етанол бързо загуби репутацията си на решение за изменение на климата, но все пак фермерите с нетърпение продължават да го засаждат, погълнат от повишените цени, платени за бушел, откакто влиза в сила стандартът за възобновяеми горива. Близо 40 процента от годишната реколта от царевица сега се превръща в гориво. „Манията по етанол“ доведе до това, че някои от последните останки от местна прерия са били обработвани до засаждане на царевица през последните години. Етиката на използването на основни земеделски земи за отглеждане на гориво, а не за храна е в най-добрия случай съмнителна.
Биогориво от следващо поколение
Използването на рециклирано готварско масло за гориво все още не се е превърнало в широко разпространен търговски успех, нито е достатъчно тяхното фритюрно масло там, за да захрани дори част от автомобилите в тази страна. Но на теория почти всеки растителен материал може да бъде превърнат в биогориво, включително отпадъчни продукти като дървени стърготини и царевични стъбла (в момента етанолът се произвежда главно от царевични ядки, а не от стебла). Изследователите работят върху биогоривата, произведени от видове, които растат богато на крайната земя и не се нуждаят от малко или никакво напояване или тор. Някои дори търсят да добиват инвазивни видове като суровина за растения за биогорива.
За съжаление, разнообразие от практически и технологични препятствия досега е предотвратило мащабното производство на тези екологично чисти биогорива. Но тъй като науката продължава да напредва, тези предизвикателства вероятно ще бъдат преодолени. Ето няколко от най-обещаващите биогорива, които в момента се разработват.
коноп
Мечтата на Хенри Форд може един ден да стане реалност. Конопените влакна имат дълга история на употреба, а семената са не само хранителни, но имат забележително високо съдържание на масло. Конопът, по същество плевел, процъфтява на бедна земя и изисква минимални суровини, но въпреки това произвежда близо четири пъти повече масло на декар от соята, което в момента е единствената култура, отглеждана в голям мащаб за биодизел в САЩ Най-голямото предизвикателство за използването на коноп като биогориво е, че толкова малко от него се отглежда. Някои страни, като Франция и Канада, го произвеждат в ограничени мащаби, но в САЩ „индустриалният“ коноп е незаконно да отглеждат земеделските производители от 30-те години на миналия век - въпреки че не съдържа достатъчно количество THC, за да може някой да го повиши.
(Джесикахид чрез Fotolia) просото
Докато етанолът на основата на царевица съдържа едва толкова енергия, колкото е необходима за производството му, горивото, произведено от трева, местно прерийно растение, открито в района на Големите равнини, съдържа повече от 5 пъти повече енергия, отколкото е необходимо за нейното отглеждане и преработка. в етанол. Вместо да обработва местната прерия за засаждане на царевица, биогоривото на основата на трева може да насърчи презасаждането на прерията. Проблемът е, че „целулозната“ технология за биогорива, която е необходима за преобразуване на треви и дървесни растителни материали в етанол, не е прогресирала толкова бързо, колкото технологията, използвана за преобразуване на зърното в гориво. Той съществува, но все още не е съвсем рентабилен. Все пак няколко милиона галона целулозно биогориво сега се произвеждат ежегодно в САЩ и изглежда, че е само въпрос на време, преди да разполагаме с технологията за смяна на трева, която да замени царевицата като суровина за етанол.
Carrizo Cane
Стотици хиляди декара в южната част на САЩ, от Флорида до Калифорния, са заразени с екзотично растение, известно като каризо бастун, или гигантска тръстика. Този роднина на бамбук расте с 20 до 30 фута висок за една година, като произвежда повече биомаса на декар от почти всяко друго растение на земята. Той е обявен за още по-добър кандидат за производство на целулозен етанол от превключващата трева и вече се използва в търговски мащаб в Европа, където е местен вид, за тази цел. Инвазивните тенденции обаче дават малък стимул за засаждането му другаде. Имаше известни усилия за събиране на каризовия бастун, който вече расте в САЩ, който се среща предимно край бреговете и във влажните зони, където задушава местните растения. Този подход звучи като печеливша, но досега се оказа логистично невъзможен.
Каризо бастун, известен още като гигантска тръстика. (Hk13114 / Shutterstock.com) ятрофата
Този тропически храст е отровен за хората и добитъка, но семената са 40 процента масло, което в миналото е било използвано като лампа. От средата на 2000-те десетки хиляди декара ятрофа са засадени за биогориво, най-вече в Индия и Африка. Известно е, че растението процъфтява на пределни земи, но за максимално производство на масло са необходими богата почва и напояване. Изследователите обаче продължават да отглеждат подобрени сортове, а няколко африкански държави продължават да инвестират в него, като смятат този храст храст за ключ за бъдещото им снабдяване с гориво.
Ятрофа семена (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com) водорасли
Водораслите произвеждат до 200 пъти повече масло на декар от соята. Тези бързорастящи водни организми могат да се отглеждат в солена вода, общински лагуни за отпадни води или в плитки човекотворни басейни в пустинята, където никоя друга култура не може да оцелее. Министерството на енергетиката на САЩ, заедно с няколко от най-големите петролни компании в света, изляха стотици милиони долари за увеличаване на производството на водорасли. Преди десетилетие организаторите в индустрията обещаха, че горивото от водорасли ще е толкова евтино, колкото петролното гориво досега - и че ще бъде широко достъпно в бензиностанциите. Но странностите на централата направиха мащабни производствени разходи невъзможни, а през последните години много стартиращи горива от водорасли преминаха. Други все още преследват мечтата. Това лято Exxon Mobil съобщи за технологичен пробив, който обещава най-накрая да направи горивото от водорасли рентабилно - той обаче включва генетично разработен щам водорасли.
Прилив на зелени водорасли в езерце (Detailfoto / Shutterstock.com) Още истории от Modern Farmer:
- Ще расте ли завинаги овча вълна?
- 6 разлики между лами и алпаки
- Как да засадим хранителна гора тази зима
