I Dallas är fett bra. Och inte vilket fett som helst, utan fettet som används för att laga pommes frites, lökringar och ja, till och med pickles. I ett försök att spara pengar på bränsle och minska dess koldioxidavtryck, konverterar stadens skoldistrikt alla sina 1 700 bussar för att köras på en speciell motor som går på både biodiesel och återvunnen vegetabilisk olja som donerats av lokala restauranger. 2009 tog den första bussen, Fryer Flyer, ut på vägen. Tjänstemän förväntar sig att spara 400 000 $ varje år genom att köra hela sin bussflotta på biobränslet [källa:NPR].
I åratal har politiker, journalister och forskare framhållit biobränslen - bränslen gjorda av växter - som ett sätt att minska världens konsumtion av fossila bränslen, särskilt olja. Dessa så kallade "energigrödor" inkluderar vete, majs, sojabönor och sockerrör [källa:Walker]. Biobränslen brinner renare än fossila bränslen och släpper ut färre föroreningar och växthusgaser, som koldioxid, i atmosfären. De är hållbara och energibolag blandar ofta biobränslen med bensin. Med andra ord, till skillnad från olja, kol eller naturgas, kommer biobränslen inte att ta slut.
Biobränslen delas in i två huvudkategorier:bioalkohol och biodiesel. För att skapa bioalkohol, såsom etanol, använder ingenjörer jäst och bakterier för att bryta ner stärkelsen i majs och andra växter. För att skapa biodiesel använder raffinaderier den olja som redan finns i grödor som sojabönor [källa:Thomas]. Dessa vegetabiliska oljor behandlas med alkohol och förvandlas till biodiesel.
Det finns dock några nackdelar med dessa mirakelbränslen. Bland annat konkurrerar vissa energigrödor med matgrödor om mark, vilket skapar problem som högre matpriser och avskogning. Dessutom kan kostnaderna för att konvertera vissa energigrödor, samt eftermontera bilar och kraftverk för att drivas med biobränsle, vara dyra [källa:Brune]. Ta reda på vad mer som finns att tänka på om de 10 bästa biobränslegrödorna.
InnehållI etanolens värld är majs kungen. Att förvandla sockerrik majs till etanol är ungefär som att brygga öl. Arbetarna maler först de gyllene kärnorna och blandar dem med varmt vatten och tillsätter sedan jäst. Jästen får slurryn att jäsa, eller förvandlas till energiproducerande alkohol. Raffinaderier blandar etanol med bensin för användning i befintliga bilmotorer. Etanol, oavsett om den är gjord av majs, vete eller sockerrör, släpper ut mindre kolmonoxid, kväveoxid och svavel i atmosfären än bensin. Etanol minskar också smog, vilket kan minimera hälsoproblem för människor, särskilt de som bor i städer.
Att använda majskärnor i jäsningsprocessen är billigare än att använda hela majsplantan. Sockret i stjälkarna och bladen på majsväxter leker kurragömma i ett ämne som kallas cellulosa. Cellulosa är svårt och dyrt att bryta ner. Men forskare försöker göra den processen mer kostnadseffektiv. Dessutom har forskare vid Michigan State University utvecklat en majsstam som innehåller speciella enzymer som förvandlar den envisa cellulosan till socker, som ingenjörer kan jäsa till etanol. Forskare vid Michigan State säger att deras nya majsstam, Spartan Corn, kommer att göra produktionen av etanol från växtavfall billigare och mindre tidskrävande [källa:Science Daily].
Nej så grönt?
Att odla och bearbeta majs till ett biobränsle använder faktiskt en enorm mängd fossilt bränsle. När raffinaderierna har slutfört destillationsprocessen är bara cirka 20 procent av varje liter majs etanol "ny" energi [källa:Tillman och Hill].
Människor har använt rapsolja för att laga mat och lysa upp hem i århundraden. Idag är rapsolja en viktig form av biodiesel. Den kanske viktigaste typen av rapsolja kommer från raps, en typ av raps. Till skillnad från andra stammar av raps, är raps låg i eurcinsyra, vilket gör det hälsosammare för djur och människor att äta.
Generellt sett fungerar biodiesel gjord av vegetabilisk olja inte bra i kalla klimat. Varför är det så? Eftersom de flesta vegetabiliska oljor innehåller mycket mättat fett, tenderar iskristaller att bildas i biodieseln, vilket gör att en bils motor fastnar. Men eftersom rapsolja är låg i mättat fett, är det svårare för is att materialiseras i kyliga temperaturer [källa:University of Connecticut].
Dessutom har raps och andra typer av raps ett högre oljeinnehåll än andra grönsaksväxter, vilket innebär att raps och raps kan generera mer energi vid förbränning. Biodiesel gjord av raps- och rapsoljor frigör mindre kolmonoxid än diesel. Biodiesel tillverkad av raps och raps är mycket effektiv för att driva tunga maskiner och andra fordon. Generellt sett är motorer som körs på biodiesel mer effektiva än bensindrivna motorer.
Om det är ett land som har gjort mest för att avvänja sig från olja och öka sin användning av biobränsle så är det Brasilien. Det sydamerikanska landet började bli grönt efter oljeembargot i Mellanöstern 1973 minskade transporterna av olja över hela världen. När oljepriset steg uppmuntrade den brasilianska regeringen sina bönder att plantera mer sockerrör. De bearbetade sedan det sockerröret till etanol. Brasilien investerade miljarder dollar för att göra omställningen och så småningom blev sockerrörsetanol billigare än bensin. I mitten av 1980-talet körde varje förare i Brasilien ett fordon som var etanoldrivet. Idag har nästan alla bilar i Brasilien "flexibla" bränslemotorer som kan köras på antingen bensin eller etanol [källa:Walker].
Brasiliens klimat lämpar sig väl för att odla sockerrör. Men att producera etanol från sockerrör är sex gånger billigare än att producera etanol från majs. Att odla sockerrör kräver färre kemikalier, inklusive bekämpningsmedel och gödningsmedel [källa:Cox]. Men när de skördar sockerrör måste bönderna bränna sina åkrar, vilket spyr ut enorma mängder växthusgaser i atmosfären.
Vad söt den är!
Brasilien exporterar cirka 160 miljoner fat sockerrörsetanol till USA varje år [källa:Cox].
Palmolja är Dr. Jekyll och Mr. Hyde av biobränslen. Å ena sidan är palmolja, utvunnen från frukten av palmer, ett av de mer energieffektiva biodieselbränslena på marknaden. Dieselmotorer behöver inte modifieras för att drivas på palmoljebiodiesel, och biodiesel från palmolja släpper ut mindre koldioxid i atmosfären än bensin. Dessutom hjälper palmolja ekonomierna i Malaysia och Indonesien, där de flesta palmplantager finns. Bönderna i Malaysia och Indonesien bränner dock tusentals hektar regnskog varje dag för att göra plats för fler palmplantager. Denna förstörelse hotar ett redan bräckligt ekosystem och sätter tusentals växt- och djurarter i fara [källa:Brune].
Du kanske inte har hört talas om jatropha förut, men i biobränslevärlden är det fula, giftiga ogräset en rockstjärna. Jatrophabusken växer snabbt, klarar sig bra när det är ont om vatten och med frön som har 40 procents oljeinnehåll kan jatropha hjälpa världen att lita mindre på råolja. Indien är den största producenten av jatropha. Faktum är att Indiens biodieselindustri fokuserar på anläggningen, vilket ger ekonomiska fördelar för lantbrukare som kan odla grödan på mark som är illa lämpad för livsmedelsproduktion. Jatrophabusken, som har en livslängd på 50 år, klarar sig bra på mark som härjats av torka eller skadedjur. Enligt en uppskattning producerar 2,47 tunnland (1 hektar) jatropha 0,83 ton (752 kg) till 2,20 ton (1995,81 kg) olja [källa:Industrial Bioprocessing].
Inte bara kan forskare förvandla olja från krossade jatropha-frön till biodiesel, utan ingenjörer kan ta det som blir över och använda det som en källa till biomassa (energi producerad från avfall från levande saker), som sedan används för att driva fabriker och kraftverk [källa:Macintyre].
Gör så bra ont
De som bor i Centralamerika har använt jatropha-växten i århundraden som ett folkmedicin för en mängd olika åkommor, inklusive förstoppning. Men en person kan dö om de sväljer tre obearbetade frön av denna giftiga växt [källa:Macintyre].
Oavsett om det är tofu eller tacos, kritor eller schampon, ljus eller pennor, produkter gjorda av sojabönors butikshyllor. Nu kan den allestädes närvarande sojabönan lägga till grön energi till sitt CV. Faktum är att det mesta av biodieseln som används i USA kommer från sojaolja. Motorfordon, särskilt tung utrustning och bussar, kan köras på ren sojabönsbiodiesel eller en blandning av biodiesel och diesel. Enligt National Academy of Sciences är sojabönsbiodiesel mer miljövänligt och ger mer energi än majsetanol [källa:Barrioneuvo]. Forskare studerade mängden energi som behövs för att odla majs och sojabönor tillsammans med mängden energi för att omvandla dessa grödor till biobränslen och fann att sojabönor använder mindre gödningsmedel och bekämpningsmedel och släpper ut mindre föroreningar, inklusive växthusgaser, till miljön [källa:Mongabay ].
Dessutom ger en skäppa sojabönor 1,5 gallons (5,68 liter) biodiesel. Dessutom är mängden mark som ägnas åt sojabönproduktion mycket större än mängden areal som ägnas åt andra oljeväxter, vilket leder till större produktion av biodiesel. Oljehalten i sojabönor (20 procent) är dock lägre än oljehalten i raps (40 procent) och solrosfrön (43 procent) [källa:University of Connecticut].
Även om den främst används för att steka potatischips och andra snacks, kan bomullsfröolja omvandlas till biodiesel. Oljan utgör cirka 20 procent av bomullsplantan. Mer än 1 gallon (3,78 liter) bomullsfrö krävs för att ersätta 1 gallon (3,78 liter) standarddieselbränsle. Enligt Michael O'Hare vid University of California, Berkeley, producerar ett tunnland bomullsfrö 35 gallons (132,5 liter) olja, en tredjedel mindre än raps [källa:Browning].
Solrosor är stora och vackra, och basebollspelare älskar att tugga fröna. Dessa frön är rika på olja, vilket gör solrosen till en populär biobränslegröda. Raffinaderier bearbetar oljan till biodiesel eller använder växtavfallet som biomassa, vilket kan driva fabriker och kraftverk. Enligt National Sunflower Association kan 1 tunnland (0,4 hektar) solrosor producera 600 pund (272,1 kg) olja [källa:National Sunflower Association].
Solrosor är stora affärer i Dove Creek, Colo. Många bönder började plantera tunnland solrosor för några år sedan och förvandlade blommornas olja till biodiesel för att driva sin jordbruksutrustning. År 2008 var tusentals hektar runt staden gula av solrosor. Bönder sålde en del av fröna till ett bioenergiföretag som förvandlade oljefröet till biobränsle och pressade ut blommornas växtavfall till små bränslepellets. Arbetare omvandlade pelletsen till gas, som företaget använde för att driva sin elgenerator [källa:Burke].
När det kommer till etanolproduktion i USA är vete majsens fula styvsyster. Medan raffinaderier producerar etanol från olika typer av "råvara", inklusive vete och korn, kommer ungefär 90 procent av Amerikas etanol från majs. Etanol används främst för att driva motorfordon och blandas ofta med bensin. I Europa ökar dock användningen av vete som energigröda. Storbritanniens första vetebaserade etanolfabrik, som öppnade 2010, förväntas producera 106 miljoner gallons (4 miljoner liter) av biobränslet varje år. Företaget förväntar sig att använda cirka 1,2 miljoner ton (907,18 kg) vete årligen [källa:Bakhsh]. Många människor är oroliga för att odling av vete som energigröda kommer att avleda de spannmål som behövs för mat. Forskare från University of Illinois säger att matpriserna ökar när bönder odlar vete och majs för användning som biobränsle.
Glöm majs. För helvete med sojabönor. Nämn inte ens palmolja. Om någon vill ta en titt på underverken som har potential att minska världens aptit på olja och rädda planeten från global uppvärmning, kör genom Great Plains och titta ut genom fönstret. Det du kommer att se är gräs -- switchgrass.
Till skillnad från majs kräver användning av cellulosa i switchgrass för att göra etanol mindre energi från fossila bränslen. Dessutom innehåller cellulosaetanol mer energi än majsetanol, så det finns en dramatisk minskning av utsläppen av växthusgaser. Även om det inte finns några stora växelgräsplantager eller gårdar, arbetar forskare för närvarande med olika metoder för att göra växelgräs till framtidens energi. Till exempel odlade forskare vid Auburn University i Alabama testplaner av switchgrass som producerade 15 ton biomassa per hektar. Forskarna säger att varje hektar också kan producera 1 150 liter etanol varje år [källa:Oak Ridge National Laboratory].
När bönder börjar odla switchgrass som energigröda kommer de att använda mindre gödsel, bekämpningsmedel och vatten. Det snygga med switchgrass är att som perenn behöver bönderna bara plantera det en gång. Forskare säger att switchgrass ger fem gånger så mycket energi som det krävs för att växa, och det växer på marginell mark som inte används för jordbruk. Därför tar bönder inte åkermark från livsmedelsproduktion [källa:Biello].
Ursprungligen publicerad:13 december 2010
