Hvordan biobrændstoffer fra plantefibre kunne bekæmpe global opvarmning

Videnskabsmænd, virksomheder og offentlige myndigheder arbejder hårdt på at reducere udledningen af ​​drivhusgasser, der forårsager klimaændringer. I de seneste år, biobrændstoffer fremstillet af majs er dukket op som en brændstofkilde til at drive motorkøretøjer og, måske, flyvemaskiner.

Men majs er problematisk som biobrændstofkildemateriale. Det er ressourcekrævende at vokse, skaber mange miljøpåvirkninger, og er mere nyttig som mad.

En undersøgelse fra Colorado State University finder nyt løfte for biobrændstoffer fremstillet af switchgrass, et ikke-spiseligt indfødt græs, der vokser i mange dele af Nordamerika. Forskere brugte modellering til at simulere forskellige vækstscenarier, og fandt et klimaaftryk, der spænder fra -11 til 10 gram kuldioxid pr. megajoule - standardmetoden til at måle drivhusgasemissioner.

For at sammenligne med andre brændstoffer, virkningen af ​​at bruge benzin resulterer i 94 gram kuldioxid pr. megajoule.

Studiet, "Højopløsningsteknologisk-økologisk modellering af et bioenergilandskab for at identificere klimabegrænsende muligheder i produktion af celluloseholdig ethanol, " blev offentliggjort online 19. februar in Naturenergi .

John Field, forsker ved Natural Resource Ecology Lab ved CSU, sagde, at det, holdet fandt, er væsentligt. "Det, vi så med switchgrass, er, at du faktisk lagrer kulstof i jorden, " sagde han. "Du opbygger organisk stof og binder kulstof."

Hans CSU-forskerhold arbejder på andengenerations celluloseholdige biobrændstoffer fremstillet af ikke-spiseligt plantemateriale såsom græs. Cellulose er en plantes trævlede fiber. Disse græsser, herunder switchgrass, er potentielt mere produktive som afgrøder og kan dyrkes med et mindre miljømæssigt fodaftryk end majs.

"De kræver ikke meget gødning eller kunstvanding, Mark sagde. "Landmænd behøver ikke pløje marken op hvert år for at plante nye afgrøder, og de er gode i et årti eller længere."

Forskere valgte et studiested i Kansas, da det har et produktionsanlæg til cellulosebaseret biobrændstof, en af ​​kun tre i USA.

Holdet brugte DayCent, et økosystemmodelleringsværktøj, der sporer kulstofkredsløbet, plantevækst, og hvordan vækst reagerer på vejret, klima og andre faktorer på lokalt plan. Det blev udviklet på CSU i midten af ​​1990'erne. Værktøjet giver forskere mulighed for at forudsige, om afgrødeproduktion bidrager til eller hjælper med at bekæmpe klimaændringer, og hvor muligt det er at producere bestemte afgrøder i et givet område.

Tidligere undersøgelser af celluloseholdige biobrændstoffer har fokuseret på de tekniske detaljer i forsyningskæden. Disse detaljer har inkluderet at analysere afstanden mellem de gårde, hvor plantematerialet er produceret, og det biobrændstofproduktionsanlæg, som det skal transporteres til. Imidlertid, CSU-analysen finder, at detaljerne om, hvor og hvordan du dyrker plantematerialet, er lige så væsentlige eller endnu mere betydningsfulde for biobrændstoffets drivhusgasaftryk, sagde Field.

Biobrændstofindustrien oplever udfordringer, på grund af lave oliepriser. Ovennævnte produktionsanlæg har nye ejere og er under omorganisering.

Men fremtiden ser lys ud for biobrændstoffer og bioenergi, sagde Field.

"Biobrændstoffer har nogle muligheder, som andre vedvarende energikilder som vind- og solenergi bare ikke har, " sagde Field. "Hvis og når prisen på olie bliver højere, vi vil se fortsat interesse og forskning i biobrændstoffer, herunder opførelse af nye faciliteter."