Hvordan fungerer andregenerasjons biodrivstoff?

Du ser på et felt med miscanthus, et sentralt medlem av den andre generasjonen biodrivstoff som hjelper til med å flytte fokuset på biodrivstoff fra mais. Vil du lære mer? Sjekk ut disse alternative bilene til kjøretøy. Tim Graham / Getty Images

Ved første øyekast virker felt av miscanthus som teppet Sampson County, N.C., av liten betydning. Når den står 1,21 meter høyere enn en basketballbøyle, er miscanthus en gigantisk, pigget, uspiselig - og noen vil si ubrukelig - gress. Likevel, etter andres syn, kan disse store bladene en dag være like verdifulle som gull, eller i det minste en bensintank. Et selskap kalt Chemtex planlegger å bygge et raffineri på $ 170 millioner dollar i Sampson County som vil omdanne 20 millioner tonn miscanthus og annet gress til etanol hvert år [kilde: Ramsey].

I årevis har politikere, journalister og forskere tatt til orde for å gjøre planter om til etanol og biodiesel for å redusere verdensforbruk av fossilt brensel, spesielt råolje. Biodrivstoff brenner renere enn fossilt brensel, og frigjør færre miljøgifter og klimagasser, inkludert karbondioksid, i atmosfæren.

Mye av verdens biodrivstoff kommer fra matvekster som hvete, mais, soyabønner og sukkerrør. Energien som produseres av disse plantene er kjent som en "første generasjons" biodrivstoff. Som det viser seg, holder ikke disse biodrivstoffpionerene løftet de en gang gjorde. For det første konkurrerer noen førstegenerasjons biobrenselavlinger, spesielt mais, med matvekster for land og vann. U.S. Department of Agriculture sier at raffinerier som utvikler etanol fra mais, bruker omtrent 40 prosent av maisavlingen hvert år [kilde: Blas]. I 2009 gikk 25 prosent av all amerikansk mais- og kornvekst ikke til å produsere mat, men til å produsere biodrivstoff [kilde: Vidal].

Slikt avlingsforbruk kan skape mange problemer, inkludert høyere matvarepriser og avskoging. I tillegg kan kostnadene ved å konvertere og bruke matvekster som drivstoffkilde være kostbare. Det er fordi raffinerier bare kan bruke små deler av anlegget til biodrivstoffproduksjon, som olje, sukker og stivelsesinnhold. Slik ineffektivitet gjør førstegenerasjons biodrivstoff mindre miljøvennlig. Dessuten mener eksperter nå at biodrivstoff aldri helt vil erstatte råolje som den valgte energikilden. Kort sagt, biodrivstoffproduksjon er ineffektiv, og i mange henseender, miljømessig og økonomisk usunn [kilder: Verdensbanken; Science Daily].

Men fremtiden til biodrivstoff som en alternativ energikilde er kanskje ikke så dyster som en gang trodde. Takket være miscanthus gress og andre "andre generasjons" biodrivstoff, har potensialet for å redusere verdens avhengighet av utenlandsk olje aldri vært større.

Sommeren 2012 var varm og tørr over store deler av USA, spesielt Midtvesten, USAs brødkurv. Tørre forhold visne mais og andre kornvekster, som øker prisene og anstrenger en allerede svak økonomi.

Den historiske tørken, den verste på 50 år, fremhevet begrensningene i første generasjons råstoff for biodrivstoff. Da matvareprisene gikk opp i skyet, begynte bønder, byråkrater og politikere å diskutere visdom om å avlede matvekster til biodrivstoffproduksjon. Det var en scene som ble spilt ut i en stadig varmere, tørr og sulten verden. Problemet ble så ille at mathjelpsgrupper og FN begynte å be regjeringene om å skrape biodrivstoffproduksjonsmandater for å gi rom for mer matproduksjon. U.N. sa at når verden står overfor mangel på mat, bør land tenke nytt på biodrivstoffpolitikken [kilde: Blas].

I tillegg til å bidra til en matkrise, er produksjon av etanol og biodiesel fra råstoff ikke så miljøvennlig og økonomisk vennlig som du kanskje tror. Første generasjons biodrivstoff er laget av sukker og stivelse som lett fordøyes av gjær. Hvis raffinerier forvandlet hvert kornøre til etanol, ville det erstattet bare 12 prosent av bensinforsyningen [kilde: Brune].

I tillegg bruker bønder store mengder fossilt brensel, vann og gjødsel for å dyrke og prosessere første generasjons råstoff til biodrivstoff. Vekst- og produksjonsprosessen som forvandler mais til etanol, produserer for eksempel bare 15 prosent mindre klimagass enn bensin [kilde: Tilman og Hill].

Heldigvis er det en ny generasjon som venter på å trå til. I motsetning til biodrivstoff laget av mais, soyabønner eller annet førstegenerasjons råstoff, er andre generasjons biodrivstoff laget av planter som ingen vil spise. Selv om det er en vanskelig prosess å gjøre avfallsstoffer fra planter, som maisstilker, stilker, blader, skall og treflis til biodrivstoff, er de potensielle fordelene enorme. Andregenerasjons teknologi kan tjene mye mer drivstoff enn førstegenerasjons biodrivstoff, noe som påvirker matforsyningen og miljøet minimalt.

Voksende grønne jobber

I følge Biotechnology Industry Association vil biodrivstoffindustrien skape 190 000 arbeidsplasser i USA innen 2022. I tillegg kan produksjonen av biodrivstoff redusere den amerikanske petroleumsimporten med 70 milliarder dollar på 12 år [kilde: Biotechnology Industry Association].

Miscanthus er et flott eksempel på en andre generasjons biodrivstoffavling. Gresset er raskt voksende, tørkefast og trives i dårlig jord som ikke kan brukes til matvekster. I motsetning til mais og korn, er miscanthus en flerårig. Bønder må bare plante den en gang, og den vil komme tilbake år etter år. I tillegg krever miscanthus og andre andre generasjons avlinger mye mindre gjødsel og dyrking enn førstegenerasjons avlinger, noe som medfører mindre miljøforringelse og energibruk..

I Sampson County håper Chemtex lokale bønder vil plante miscanthus våren 2013 slik at selskapet vil ha nok gress til å mate raffineriet når det åpnes et år senere. Chemtex har allerede signert en avtale med Gulf Oil om å kjøpe alt etanolen raffineriet produserer. Selskapet skal bygge anlegget på 166 dekar. Det skal ansatt 300 personer [kilde: Ramsey].

Miscanthus-feltene vil ikke konkurrere om land som korn- og soyabønder bruker. Statlige tjenestemenn har allerede identifisert 100 000 dekar i en region med tre fylker, inkludert Sampson County, som bønder kan bruke som jordbruksjord. Noe av det arealet er i beste fall marginalt land. Noe av det er sand og vil gjøre det enkelt å dyrke miscanthus og andre andre generasjons biodrivstoff. Svinebønder bruker allerede noen av disse dekarene som sprøytefelt med hoggavfall [kilde: Ramsey].

Selv om produksjon av andre generasjons biodrivstoff kan synes å være svaret på våre energi- og miljøproblemer, er situasjonen mye mer komplisert. Slik det ser ut nå, er prosessen for å konvertere andre generasjons avlinger til biodrivstoff dyrere enn å produsere førstegenerasjons biodrivstoff. Det er fordi det tar mye mer energi å produsere biodrivstoff fra andre generasjons biodrivstoffvekster enn det gjør fra første generasjons råstoff. Som et resultat søker forskere desperat etter nyere og rimeligere måter å konvertere andre generasjons biokrop til biodrivstoff.

Effektivitet og produksjonskapasitet er to andre problemer forskere må overvinne. En fersk undersøkelse antyder at bare ett av ni andre generasjons biodrivstoff spyr mindre klimagasser i luften enn fossilt brensel. Dessuten er mange eksperter ikke så sikre på om andregenerasjons biodrivstoff kan gi nok drivstoff til å drive verdens bil [kilde: Birdlife International].

Selv om disse andre problemene eksisterer, er forskere og ingeniører sikre på at de kan få andre generasjons biodrivstoff til å fungere. De forventes ikke å bli kommersielt levedyktige på flere år, men eksperter spår at den nye generasjonen er det beste svaret for å løse verdens verdens energi og miljø.

Jeg har skrevet en rekke artikler om fornybare energikilder, inkludert biodrivstoff. I løpet av den tiden har jeg blitt overbevist om at ingen energikilde vil slake tørsten vår etter fossilt brensel. I stedet tilbyr en kombinasjon av kilder, fra solenergi til vindenergi, til drivstoff laget av planter, det beste alternativet til å redde verden fra klimaendringer, som vi mennesker har forårsaket. Det vil ta litt tid å redusere kostnadene for drivstoffproduksjon fra fornybar energi, slik at det kan bli rimelig å bruke. Jeg er hørt om at forskere over hele kloden jobber med problemet.

relaterte artikler

• Hva er miljøfordelene med biodrivstoff??
• Hvordan utnytte biodrivstoff
• Mat eller drivstoff?
• The Ultimate Biofuels Crops Quiz
• Hvordan Biodiesel fungerer
• Er fettbiler lovlige?
• Konkurrer biodrivstoff med mat?

kilder

• Organisasjon for bioteknologi. (28. august 2012) http://www.bio.org/
• Birdlife International. "Advarsler for videre utvikling av biodrivstoff." (28. august 2012) http://www.birdlife.org/eu/EU_policy/Biofuels/eu_biofuels7.html
• Blas, Javier. "Tørke gir debatt om biodrivstoff." Financial Times. 12. august 2012. (28. august 2012) http://www.ft.com/cms/s/0/12dbb322-e48d-11e1-affe-00144feab49a.html#axzz24vypflsb
• Brune, Michael. "Coming Clean: Breaking America's Addiction to Oil and Coal." Sierra Club Books. 2008.
• Ramsey, John. "Energi fra planter. Gress kan vokse til fremtidens drivstoff." Fay Observer. 20. august 2012. (28. august 2012) http://fayobserver.com/articles/2012/08/19/1196815?sac=fo.business
• Science Daily. "Grønn kjøring? Sette testen av andre generasjons biodrivstoff." 29. juni 2010. (28. august 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100629094535.htm
• Tilman, David og Hill, Jason. "Korn kan ikke løse problemet." The Washington Post. 25. mars 2007. (28. august 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/03/23/AR2007032301625.html
• Vidal, John. "En fjerdedel av amerikanske kornvekster matet til biler - ikke folk, viser nye tall." Vergen. 22. januar 2010. (28. august 2012) http://www.guardian.co.uk/en miljø/2010/jan/22/quarter-us-grain-biofuels-food
• Verdensbanken. "Andre generasjons biodrivstoff." August 2010. (28. august 2012) http://www-wds.worldbank.org/servlet/WDSContentServer/WDSP/IB/2010/08/30/000158349_20100830090558/Rendered/PDF/WPS5406.pdf