Non cancellare i biocarburanti per il momento - ne avremo bisogno in futuro

raccolta di canapaBandito negli Stati Uniti dall'ignoranza o da secondi fini, la canapa industriale ha un enorme potenziale come biocarburante.

La bioenergia e i biocarburanti hanno un ruolo importante da svolgere nel ridurre l'uso di combustibili fossili ricchi di carbonio - un punto sottolineato dalla Rapporto IPCC che ha confermato la necessità di ulteriori ricerche per migliorare tale tecnologia.

Una sfida chiave è la creazione di carburanti alternativi per il trasporto, che sono attualmente in grandissima parte dipendenti dai combustibili fossili, e responsabili del 25% delle emissioni di gas serra nell'UE. Tra le alternative di energia rinnovabile come il vento, le maree e l'energia solare, è solo la biomassa non commestibile (in generale, qualsiasi sostanza biologica derivata da piante o altri organismi) in grado di offrire un combustibile sostenibile per il trasporto sostenibile "drop-in" .

Un tale biocarburante liquido con un'alta densità di energia si adatterebbe facilmente alle enormi reti di distribuzione del combustibile globali che già esistono. Altre fonti rinnovabili come l'energia eolica e solare, benché siano adatte per alimentare case statiche e industria, richiederebbero significativi progressi nella tecnologia delle batterie prima di poter competere con benzina, diesel o biocarburanti liquidi.

Con il trasporto e la crescita delle emissioni, è necessaria un'alternativa, veloce. Biocarburanti derivati ​​dai rifiuti potrebbe sostituire 16%, o 37m tonnellate, di petrolio utilizzato dai veicoli stradali nella sola UE da 2030. Ma la storia ha mostrato come l'introduzione di tecnologie nuove e trasformative può essere lenta, specialmente quando cercano di usurpare l'infrastruttura altamente integrata dello status quo.

Le materie prime sprecate potrebbero produrre bio-carburante

Ogni anno l'India produce più di 200m tonnellate di rifiuti agricoli non commestibili come riso e stocchi di cotone, inadatti al consumo umano, al foraggio per animali o alla lettiera. La maggior parte viene bruciata illegalmente per accelerare il processo di rotazione delle colture. Questo rilascia enormi quantità di anidride carbonica nell'atmosfera e spreca preziosi idrocarburi che potrebbero essere utilizzati. L'Europa produce 900m tonnellate di rifiuti agricoli, forestali e alimentari - tutti sono ricchi di zuccheri pieni di energia.

Quale flusso di rifiuti è usato come materia prima per i biocarburanti differirà da regione a regione, quindi una sfida chiave è sviluppare la tecnologia che può processare la biomassa con proprietà fisiche e chimiche molto diverse. Ad esempio, corteccia di pino, panico verga, bucce di mais e amidi. Mettere questo per usare porterebbe benefici sostanziali all'industria e all'economia: invece di pagare per bruciare e seppellire i rifiuti di biomassa, le aziende potrebbero venderlo come punto di partenza per la creazione di benzina, diesel e carburanti jet.

Presso l'Istituto europeo di ricerca sulle bioenergie (EBRI) stiamo lavorando sull'ingegneria necessaria. Le soluzioni includono conversione termochimica, per la generazione di energia distribuita, come le piccole fattorie e le torri di telecomunicazioni. Processi termochimici, come la pirolisi, usano il calore (piuttosto che la combustione) per forzare una reazione chimica. Questo può essere drammaticamente accelerato e guidato dall'uso di catalizzatori per ridurre le barriere alla rottura del legame chimico.


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A temperature elevate, i legami chimici tra carbonio, idrogeno e atomi di ossigeno nella rottura della biomassa. I prodotti includono un solido, chiamato biochar (come carbone di legna, ma non derivato dal carbone), che viene utilizzato come rinforzatore del suolo o combustibile solido per riscaldamento. Produce anche un liquido che può essere utilizzato come biodiesel per alimentare i motori a combustione, e una piccola quantità di biogas che può essere bruciato per sostenere la reazione di pirolisi termica, introducendo un grado di autosufficienza che riduce il costo complessivo del processo.

Approcci simili perseguiti da aziende private e finanziate dallo stato in tutto il mondo potrebbero fornire un doppio vantaggio nell'eliminare le emissioni di anidride carbonica derivanti dalla combustione dei rifiuti e, allo stesso tempo, produrre combustibili ad alta densità energetica. Questo mese British Airways si è impegnata a comprare tonnellate 50,000 di carburante per aviogetti derivato da rifiuti organici da fabbricare in uno stabilimento di Thurrock, nell'Essex, come parte del suo accordo con la compagnia di combustibile sostenibile Solena. E uno dei più grandi campioni di biocarburanti è l'esercito americano, che attualmente offre un miliardo di dollari USA in prestiti a società in grado di aiutare a commercializzare e portare avanti la tecnologia richiesta.

Modernizzare i biocarburanti: più pratico, economico e immediato

È importante porre fine alla dipendenza della società dall'uso di carburanti non rinnovabili e basati sul carbonio. Ma questo non può essere fatto a scapito delle colture alimentari (usando il mais per creare l'etanolo, per esempio) o la terra utilizzata per le colture alimentari, come nel caso dei cosiddetti biocarburanti di prima generazione. La pressione che questo ha messo sulla sicurezza alimentare in alcune parti del mondo ha annerito la reputazione dei biocarburanti.

Ma è fondamentale non gettare il bambino con l'acqua sporca: il rapporto dell'IPCC ci spinge ad esplorare il potenziale di tutte le fonti energetiche alternative. I biocarburanti di nuova generazione di nuova generazione possono utilizzare piante non commestibili (come le erbe) che possono crescere su terreni che non possono sostenere colture alimentari. Meglio ancora, un'accurata selezione e trattamento delle biomasse di scarto può accelerare la transizione dai combustibili fossili - non possiamo semplicemente cancellare i biocarburanti come una soluzione credibile ai bisogni energetici futuri del mondo, come è stato da alcuni. Le soluzioni bioenergetiche sono più pratiche, economiche e immediate rispetto a molte alternative.

Gli autori del rapporto IPCC hanno assolutamente ragione di sottolineare l'urgente necessità di modificare le politiche e le strategie di investimento. Le agenzie di finanziamento, l'industria privata e le ONG devono collaborare per concentrare gli sforzi di ricerca e sviluppo nella bioenergia e identificare i progetti che offriranno rapidi cambiamenti, senza compromettere le esigenze ambientali e agricole. L'orologio sta ticchettando.

Quanto sopra è stato originariamente pubblicato su The Conversation


NOTA DELL'EDITORE: guarda il seguente video che dimostra una soluzione pratica reale implementata dagli adolescenti in Rhode Island:

Gli inverni della Nuova Inghilterra possono essere aspri, specialmente per coloro che non possono permettersi di riscaldare le loro case. Quando era in quinta elementare, Cassandra Lin imparò che l'olio da cucina usato poteva essere convertito in biodiesel a basso costo e pulito per riscaldare le case. Lo stesso anno, 2008, Lin ha fondato Trasforma il grasso in carburante (TGIF), un gruppo di giovani che ottiene i ristoranti locali per donare il loro grasso di cucina da riciclare e condividere con enti di beneficenza che identificano le famiglie che hanno bisogno di assistenza per il riscaldamento. Finora, la squadra di Lin ha contribuito a compensare più di 2 milioni di libbre di emissioni di anidride carbonica promuovendo l'uso di biodiesel.

In 2011, Lin e il suo team hanno redatto una proposta di legge che richiedeva a tutte le aziende del Rhode Island di riciclare il loro olio da cucina esausto e di collaborare con i legislatori locali per ottenerne l'approvazione. Per accedere al conto, fare clic su qui.

I legislatori statali hanno approvato la legge sul riciclaggio dell'olio da cucina usato nel giugno 2011 e la legge è entrata in vigore nel gennaio 2012, espandendo gli sforzi di TGIF nelle comunità vicine. La rete di imprese locali e enti di beneficenza che Lin e il suo team hanno creato è essa stessa una macchina ben oliata che risponde alle esigenze dei membri della comunità e riduce gli sprechi e l'inquinamento. (Ulteriori informazioni su Cassandra.)


Informazioni sugli autori

Lee AdamAdam Lee è professore di chimica sostenibile presso la Aston University. La loro ricerca si concentra sullo sviluppo di catalizzatori eterogenei per processi chimici sostenibili, in particolare la trasformazione di biomasse rinnovabili e rifiuti in preziosi combustibili e prodotti chimici.

 

wilson karenKaren Wilson è la cattedra di Catalisi e direttore di ricerca dell'European Bioenergy Research Institute (EBRI) presso l'Aston University. Precedentemente è stata membro del Cardiff Catalysis Institute e ha ricevuto una borsa quadriennale Royal Society per lavorare con Johnson Matthey sullo sviluppo di catalizzatori per la sintesi di biocarburanti. Ha svolto la sua ricerca post-dottorato presso il Green Chemistry Center of Excellence della York University (1998-99) e all'Università di Cambridge con il Professor Richard M Lambert (1996-98).


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