Vid första anblicken verkar fälten av miscanthus som täcker Sampson County, N.C., vara av liten betydelse. Stående 4 fot (1,21 meter) högre än en basketkorg, är miscanthus ett gigantiskt, taggigt, oätligt - och vissa skulle säga värdelöst - gräs. Men enligt andras åsikt kan dessa överdimensionerade blad en dag vara lika värda som guld, eller åtminstone en tank bensin. Ett företag som heter Chemtex planerar att bygga ett raffinaderi på 170 miljoner dollar i Sampson County som kommer att omvandla 20 miljoner ton miscanthus och andra gräs till etanol varje år [källa:Ramsey].
I flera år har politiker, journalister och forskare förespråkat att förvandla växter till etanol och biodiesel för att minska världens konsumtion av fossila bränslen, särskilt råolja. Biobränsle brinner renare än fossila bränslen och släpper ut färre föroreningar och växthusgaser, inklusive koldioxid, i atmosfären.
Mycket av världens biobränslen kommer från livsmedelsgrödor som vete, majs, sojabönor och sockerrör. Energin som produceras av dessa växter är känd som ett "första generationens" biobränsle. Det visar sig att dessa biobränslepionjärer inte håller det löfte de en gång gjorde. För det första konkurrerar vissa första generationens biobränslegrödor, särskilt majs, med livsmedelsgrödor om mark och vatten. Det amerikanska jordbruksdepartementet säger att raffinaderier som utvecklar etanol från majs konsumerar ungefär 40 procent av majsskörden varje år [källa:Blas]. 2009 gick 25 procent av alla amerikanska majs- och spannmålsgrödor inte till att producera mat, utan till att producera biobränsle [källa:Vidal].
Sådan konsumtion av grödor kan skapa många problem, inklusive högre livsmedelspriser och avskogning. Dessutom kan kostnaderna för att konvertera och använda livsmedelsgrödor som bränslekälla vara dyra. Det beror på att raffinaderier bara kan använda små delar av anläggningen för produktion av biobränsle, såsom olja, socker och stärkelse. Sådan ineffektivitet gör första generationens biobränslen mindre miljövänliga. Dessutom tror experter nu att biobränslen aldrig helt kommer att ersätta råolja som den valda energikällan. Kort sagt, produktion av biobränsle är ineffektiv, och i många avseenden, miljömässigt och ekonomiskt osunda [källor:Världsbanken; Science Daily].
Men framtiden för biobränsle som en alternativ energikälla kanske inte är så dyster som en gång trodde. Tack vare miscanthus-gräs och andra "andra generationens" biobränslegrödor har potentialen att minska världens beroende av utländsk olja aldrig varit större.
Sommaren 2012 var varm och torr över stora delar av USA, särskilt Mellanvästern, Amerikas brödkorg. Torra förhållanden förtorkade majs och andra spannmålsgrödor, drev upp priserna och ansträngde en redan svag ekonomi.
Den historiska torkan, den värsta på 50 år, lyfte fram begränsningarna hos första generationens biobränsleråvara. När matpriserna skjutit i höjden började bönder, byråkrater och politiker diskutera förståndet att avleda matgrödor till produktion av biobränsle. Det var en scen som utspelades i en alltmer het, torr och hungrig värld. Problemet blev så illa att livsmedelsbiståndsgrupper och FN började be regeringar att skrota mandat för produktion av biobränsle för att möjliggöra mer livsmedelsproduktion. FN sa att när världen står inför en brist på mat bör länder ompröva sin biobränslepolitik [källa:Blas].
Förutom att bidra till en livsmedelskris är det inte så miljövänligt och ekonomiskt som man kan tro att producera etanol och biodiesel från råvaror. Första generationens biobränslen är gjorda av socker och stärkelse som är lättsmält av jäst. Om raffinaderier förvandlade varje majsöra till etanol skulle det bara ersätta 12 procent av bensinförsörjningen [källa:Brune].
Dessutom använder bönder stora mängder fossilt bränsle, vatten och gödningsmedel för att odla och bearbeta första generationens råmaterial till biobränsle. Odlings- och tillverkningsprocessen som förvandlar majs till etanol, till exempel, producerar bara 15 procent mindre växthusgas än bensin [källa:Tilman och Hill].
Lyckligtvis finns det en ny generation som väntar på att kliva in. Till skillnad från biobränsle tillverkat av majs, sojabönor eller andra första generationens råvaror, är andra generationens biobränslen gjorda av växter som ingen vill äta. Även om det är en svår process att förvandla restprodukter från växter, såsom majsstjälkar, stjälkar, löv, skal och flis till biobränsle, är de potentiella fördelarna enorma. Andra generationens teknik kan göra mycket mer bränsle än första generationens biobränslen, vilket minimalt påverkar livsmedelsförsörjningen och miljön.
Växande gröna jobbEnligt Biotechnology Industry Association kommer biobränsleindustrin att skapa 190 000 jobb i USA till 2022. Dessutom kan produktionen av biobränslen minska USA:s petroleumimport med 70 miljarder dollar på 12 år [källa:Biotechnology Industry Association].
Miscanthus är ett bra exempel på en andra generationens biobränslegröda. Gräset växer snabbt, tål torka och trivs i mager jord som inte kan användas till matgrödor. Till skillnad från majs och spannmål är miscanthus en perenn. Bönderna behöver bara plantera den en gång och den kommer tillbaka år efter år. Dessutom kräver miscanthus och andra andra generationens grödor mycket mindre gödningsmedel och odling än första generationens grödor, vilket leder till mindre miljöförstöring och energianvändning.
I Sampson County hoppas Chemtex att lokala bönder kommer att plantera miscanthus under våren 2013 så att företaget kommer att ha tillräckligt med gräs för att mata sitt raffinaderi när det öppnar ett år senare. Chemtex har redan tecknat ett avtal med Gulf Oil om att köpa all etanol som raffinaderiet producerar. Företaget kommer att bygga sin anläggning på 166 hektar. Det bör anställa 300 personer [källa:Ramsey].
Miscanthusfälten kommer inte att konkurrera om mark som majs- och sojabönder använder. Statliga tjänstemän har redan identifierat 100 000 hektar i en region med tre län, inklusive Sampson County, som bönder kan använda som jordbruksmark för biogrödor. En del av den arealen är i bästa fall marginell mark. En del av det är sandigt och skulle göra det lätt att odla miscanthus och andra andra generationens biobränslegrödor. Svinodlare använder redan några av dessa tunnland som sprayfält för svinavfall [källa:Ramsey].
Även om produktionen av andra generationens biobränslen kan tyckas vara svaret på våra energi- och miljöproblem, är situationen mycket mer komplicerad. Som det ser ut nu är processen att omvandla andra generationens grödor till biobränsle dyrare än att producera första generationens biobränsle. Det beror på att det tar mycket mer energi att producera biobränsle från andra generationens biobränslegrödor än det gör från första generationens råmaterial. Som ett resultat söker forskare desperat efter nyare och billigare sätt att omvandla andra generationens biogrödor till biobränsle.
Effektivitet och produktionskapacitet är två andra problem som forskare måste övervinna. En nyligen genomförd studie tyder på att endast ett av nio andra generationens biobränslen spyr ut mindre växthusgaser i luften än fossila bränslen. Dessutom är många experter inte så säkra på om andra generationens biobränslen kan ge tillräckligt med bränsle för att driva världens bilar [källa:Birdlife International].
Även om dessa andra problem finns, är forskare och ingenjörer övertygade om att de kan få andra generationens biobränslen att fungera. De förväntas inte bli kommersiellt gångbara på flera år, men experter förutspår att den nya generationen är det bästa svaret för att lösa vår världs energi- och miljöproblem.
Jag har skrivit många artiklar om förnybara energikällor, inklusive biobränslen. Under den tiden har jag blivit övertygad om att ingen energikälla kommer att släcka vår törst efter fossilt bränsle. Istället erbjuder en kombination av källor, från solkraft till vindenergi, till bränsle tillverkat av växter, det bästa alternativet för att rädda världen från klimatförändringar, som vi människor har orsakat. Det kommer att ta lite tid att få ner kostnaderna för produktion av förnybar energi så att det kan bli överkomligt att använda. Jag är glad över att forskare över hela världen arbetar med problemet.
