2000. aastate alguses, kui ma olin noor, raputatud keskkonnakaitsja Californias Santa Cruzi hipide surfarite mekas, jagas üks sõber meeldejäävat tõsiasja: autod võivad töötada taimeõli ja alkoholiga.
“Kuule!” Hüüdis mu sõber enne selgitamist, et Henry Ford kavandas Model T töötama kanepi biokütusel ja diiselmootori leiutanud Rudolf Diesel oli ette nähtud selle käitamiseks maapähkliõliga. Mitte ainult, aga biokütused ei saasta nagu nafta, õppisin. Kohtusin peagi ühe kutiga, kes töötas ümbertöötatud biodiiselkütuse koolibussiga, mis pakkis välja summutist maitsvat friikartulite lõhna.
Miks ei paistnud keegi peale unistavate silmadega hipisid sellest teadlik olevat? Ja miks sajandil pärast mudeli T leiutamist sõdisime sõdadega naftaõli üle ja hävitasime planeedi nafta heitgaasidega, kui saime kodus kasvatada oma orgaanilist, kliimasõbralikku kütust?
Mõne kuu jooksul soetasin sisse peksmise diiselveoki ja tabasin end Jaapani restoranide taga hiilimas sifooni hiiglaslikest metallvaatidest valmistatud fritüüriõli, mis lõhnas nagu rääsunud tempura. Rottide ja winode eemale hoidmiseks kogusime sõber koos 55-gallonilistesse trumlitesse õli, segades seda spetsiaalsest autotööstusest hangitud metanooliga ja kohaliku riistapoe tavalise kanalisatsiooni puhastusvahendi Red Devil leelisega (need on kolm biodiisli peamised koostisosad) tema tagahoovis. Deklareeriti välja hamatikinnastes ja turvagoogides (leelis ja metanool, me olime hirmul, et õppisime, on väga mürgised), pealisriie õlidega pekstud, valasime närviliselt esimese partii oma veoki kütusepaaki ja käivitasime mootori.
See mitte ainult ei töötanud, vaid ka valju ja varjatud diiselmootor võttis vastu sujuva nurrumise (metanooli müüakse tegelikult kütusepihusti puhastusvahendina, muutes mootorid biodiisliküttel sujuvamaks). Mu sõber ja mina jäime diislikütuse heitgaasi kahjuliku lõhna järele suhteliselt meeldivale fritüürilõhnale. Me ei olnud ainult planeedi päästmiseks liitunud revolutsiooniga, vaid ka tankisid väikese metanooli ja leelise hinnaga.
Biokütuste revolutsioon, mida polnud
Sel ajal rajasid DIY biokütusehuviliste hordid kogu riigis kasutatud praepannuõli ja arvukalt alustavaid ettevõtteid hakkasid tootma ringlussevõetud biodiislikütust kaubanduslikul tasandil. Samuti osales föderaalvalitsus, pakkudes põllumajandustootjatele ja naftaettevõtetele stiimuleid omamaise kütuse üleriigilise tööstuse rajamiseks.
Pärast üleriigilise taastuvkütuse standardi rakendamist 2005. aastal ning energiasõltumatuse ja -turvalisuse seaduse rakendamist 2005. aastal oli transporditööstus sunnitud kasutusele võtma biokütused suures mahus, mistõttu on peaaegu igal riigi gaasipumbal nüüd väike märk. märkides, et kütus “võib sisaldada kuni 10 protsenti etanooli” - alkoholipõhine kütus, mis on samaväärne biodiislikütuse bensiinimootoriga.
Kuid see pilt ei olnud nii roosiline, kui tundus, nagu me üksikasjalikult kirjeldasime fotomajanduslikus essees maisipõhise etanooli kohta 2017. aasta sügisel väljaandes Modern Farmer . Mais ning vähemal määral sojaoad ja milo on seni ainsad põllukultuurid, mis on osutunud USA-s tööstuslikult kasutatava biokütuse tootmiseks majanduslikult otstarbekaks (troopilistes riikides, näiteks Brasiilias, toodetakse suures koguses suhkruroo etanooli). Kuid tuleb välja, et nende kultuuride tööstuslikul kasvatamisel - põllukultuuril, mille tootmiseks on vaja väga viljakat maad, aga ka rikkalikku niisutamist, maaharimist ja traktorikütust - kasvatamisega seotud keskkonnaprobleemid kaaluvad üles maisipõhise biokütuse põletamise keskkonnaeelised.
Mais etanool on kiiresti kaotanud oma tuntuse kliimamuutuste lahendusena, kuid põllumehed jätkavad selle istutamist innukalt. Seda soodustasid kõrgemad hinnad bussi eest alates taastuvenergia kütuse standardi jõustumisest. Ligi 40 protsenti aastasest maisisaagist muundatakse nüüd kütuseks. Etanoolihulluse tagajärjel on mõned viimased loodusliku preeria jäänused hakanud viimastel aastatel maisi istutama. Parimal juhul on küsitav, kas peamised põllumaad kasutatakse toidu asemel kütuse tootmiseks.
Järgmise põlvkonna biokütusekultuurid
Ringlussevõetud toiduõli kasutamine kütusena on veel saanud laialdase kommertsliku edu ja ka seal pakutav praepanniõli pole piisav, et kütusena kasutada isegi vaid osa selle riigi sõidukitest. Kuid teoreetiliselt saab peaaegu igasuguse taimset materjali biokütuseks muundada, sealhulgas jäätmesaadused nagu saepuru ja maisi varred (praegu valmistatakse etanooli peamiselt maisi tuumadest, mitte vartest). Teadlased töötavad biokütustega, mis on valmistatud liikidest, mis kasvavad vohavalt äärealadel ja vajavad vähe niisutust või väetist või ei vaja seda üldse. Mõni soovib koguni invasiivseid liike koristada biokütuse taimede lähteainena.
Kahjuks on mitmesugused praktilised ja tehnoloogilised takistused nende keskkonnasõbralike biokütuste laiaulatuslikku tootmist seni takistanud. Kuid teaduse arenedes saavad need väljakutsed tõenäoliselt ületatud. Siin on mõned kõige lootustandvamad praegu väljatöötamisel olevad biokütused.
Kanep
Henry Fordi unistus võib ühel päeval reaalsuseks saada. Kanepikiu kasutamisel on pikk ajalugu ja seemned pole mitte ainult toiteväärtusega, vaid neil on märkimisväärselt kõrge õlisisaldus. Kanep, sisuliselt umbrohi, õitseb vaesel maal ja nõuab minimaalset sisendit, kuid toodab samas hektari kohta neli korda rohkem õli kui sojaoad, mis on praegu ainus USAs biodiislikütuse jaoks suures mahus kasvatatud põllukultuur. Suurim väljakutse kanepi kasutamisel biokütusena kasvatatakse seda nii vähe. Mõnes riigis, näiteks Prantsusmaal ja Kanadas, toodetakse seda piiratud mahus, kuid USA-s on „tööstusliku” kanepi kasvatamine põllumajandustootjatele olnud ebaseaduslik alates 1930. aastatest - ehkki see ei sisalda piisavalt THC-d, et keegi kõrgele tõusta.
(jessicahyde Fotolia kaudu) Lülitihein
Kui maisipõhine etanool sisaldab vaevalt nii palju energiat, kui selle tootmiseks on vaja, siis Suure-tasandike piirkonnas levinud loodusliku preeriataimest valmistatud lüliküljest valmistatud kütus sisaldab üle 5 korra rohkem energiat kui selle kasvatamiseks ja täiustamiseks kulub etanooliks. Selle asemel, et maisi külvata loodusliku preeriaga, võiks rohumaadel põhinev biokütus soodustada preeria taasistutamist. Probleem on selles, et heintaimede ja puitunud taimsete materjalide etanooliks muundamiseks vajalik tselluloosse biokütuse tehnoloogia ei ole arenenud nii kiiresti kui teravilja kütuseks muundamise tehnoloogia. See on olemas, kuid pole veel kuigi tasuv. Sellegipoolest toodetakse USA-s praegu igal aastal mitu miljonit gallonit tselluloosset biokütust ja tundub, et on vaid aja küsimus, enne kui meil on tehnoloogia rohuvahetuseks etanooli lähteainena maisi asendamiseks.
Carrizo suhkruroog
USA lõunaosas Floridast Californiani sajad tuhanded aakrit on nakatunud eksootilise taimega, mida tuntakse carrizo-suhkruroo ehk hiiglasliku pilliroo all. See sugulane bambusest kasvab aasta pärast 20–30 jalga kõrge, andes aakri kohta rohkem biomassi kui peaaegu ükski teine maakera taim. Seda on nimetatud tselluloosse etanooli tootmiseks veelgi paremaks kandidaadiks kui rohumaad ja seda kasutatakse Euroopas juba kaubanduslikult, kus see on kohalik liik. Invasiivsed suundumused pakuvad siiski vähe stiimuleid mujale istutada. Mõnevõrra on püütud koristada USA-s juba kasvavat karjääriroogu, mida leidub peamiselt jõekallastel ja märgaladel, kus see lämmatab põlistaimed. See lähenemine kõlab nagu võidavad kõik, kuid on seni logistiliselt teostamatuks osutunud.
Carrizo suhkruroog, tuntud ka kui hiiglaslik pilliroog. (hk13114 / Shutterstock.com) Jatropha
See troopiline põõsas on inimestele ja kariloomadele mürgine, kuid seemned on 40 protsenti õli, mida ajalooliselt kasutati lambiõlina. Alates 2000. aastate keskpaigast istutati biokütuseks kümned tuhanded aakrit jatroofat, enamasti Indias ja Aafrikas. Teadaolevalt areneb taim äärealadel, kuid maksimaalse õlitootmise jaoks on vaja rikkalikku mulda ja niisutust. Teadlased jätkavad täiustatud sortide aretamist, kuid mitmed Aafrika riigid jätkavad sellesse investeerimist, nähes, et see ebakindel põõsas on nende tulevase kütusevarude võtmeks.
Jatropha seeme (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com) Vetikad
Vetikad toodavad aakri kohta kuni 200 korda rohkem õli kui soja. Neid kiiresti kasvavaid veeorganisme saab kasvatada soolases vees, olmereovee laguunides või kõrbes asuvates madalates inimtekkelistes basseinides, kus ükski teine põllukultuur ei suuda ellu jääda. USA energeetikaministeerium koos mitme maailma suurima naftaettevõttega on vetikate kütuse tootmise suurendamiseks valanud sadu miljoneid dollareid. Kümmekond aastat tagasi lubasid tööstuse edendajad, et vetikakütus on nüüd sama odav kui naftakütus - ja et see on bensiinijaamades laialdaselt saadaval. Kuid tehase eripärad on muutnud suuremahulised tootmiskulud takistavaks ning paljud vetikaid kütusega alustavad ettevõtted on viimastel aastatel alla käinud. Teised viivad endiselt unistuse ellu. Exxon Mobil teatas sel suvel tehnoloogilisest läbimurdest, mis lubab muuta vetikate kütuse lõpuks kulutõhusaks - see hõlmab siiski geneetiliselt muundatud vetikate tüve.
Roheliste vetikate tõusulaine tiigis (Detailfoto / Shutterstock.com) Veel lugusid ajakirjast Modern Farmer:
- Kas lambavill kasvab igavesti?
- 6 erinevust laamade ja alpakade vahel
- Kuidas sel talvel toidumetsa istutada
