All'inizio degli anni 2000, quando ero un giovane ambientalista senza paura nella mecca del surfista hippy di Santa Cruz, in California, un amico ha condiviso un fatto strabiliante: le auto possono funzionare con olio vegetale e alcool.
"Amico!" Esclamò il mio amico prima di spiegare che Henry Ford progettò la Model T per funzionare con biocarburante di canapa, e Rudolf Diesel, che inventò il motore diesel, intendeva che funzionasse con olio di arachidi. Non solo, ma i biocarburanti non inquinano come il petrolio, ho imparato. Ho presto incontrato un ragazzo con uno scuolabus convertito in biodiesel, che ha eruttato il delizioso odore di patatine fritte dal suo tubo di scappamento.
Perché nessuno, tranne gli hippy con gli occhi sognanti, sembrava esserne consapevole? E perché, un secolo dopo l'invenzione del Modello T, stavamo combattendo le guerre per il petrolio - e rovinando il pianeta con lo scarico del petrolio - quando potevamo coltivare il nostro combustibile organico e rispettoso del clima in casa?
Nel giro di pochi mesi avevo acquistato un camion diesel malconcio e mi sono ritrovato a sgattaiolare dietro i ristoranti giapponesi per usare il sifone che utilizzava olio di friggitrice da vasche di metallo giganti che puzzavano di rancida tempura. A scapito di ratti e winos, un amico e io abbiamo raccolto l'olio in fusti da 55 galloni, mescolandolo con metanolo acquistato da un negozio automobilistico specializzato, e Red Devil lye, un comune detergente di scarico del negozio di ferramenta locale (questi sono i tre ingredienti principali nel biodiesel) nel suo cortile. Impreziositi da guanti ignifughi e googles di sicurezza (liscivia e metanolo, siamo rimasti sgomenti per l'apprendimento, sono altamente tossici), le nostre tute macchiate di olio, abbiamo versato nervosamente il primo lotto nel serbatoio del mio camion e abbiamo avviato il motore.
Non solo ha funzionato, ma il motore diesel rumoroso e rumoroso ha adottato una fusa liscia (il metanolo è in realtà venduto come detergente per iniettore di carburante, rendendo i motori più fluidi con il biodiesel). Io e il mio amico abbiamo avuto il cinque perché l'odore nocivo dei gas di scarico diesel ha lasciato il posto a una fragranza relativamente piacevole della friggitrice. Non solo ci eravamo uniti alla rivoluzione per salvare il pianeta, ma stavamo riempiendo i nostri carri armati al prezzo di un po 'di metanolo e di liscivia.
La rivoluzione dei biocarburanti che non lo era
Intorno a quel tempo, orde di appassionati di biocarburanti fai-da-te stavano scavando olio di friggitrice usato in tutto il paese e numerose start-up stavano iniziando a produrre biodiesel riciclato su scala commerciale. Anche il governo federale è stato coinvolto, offrendo incentivi agli agricoltori e alle compagnie petrolifere per costruire un'industria nazionale di combustibile nazionale.
Con l'implementazione dello standard nazionale per i combustibili rinnovabili nel 2005 e l'Energy Independence and Security Act nel 2007, l'industria dei trasporti è stata costretta ad adottare biocarburanti su larga scala, motivo per cui quasi tutte le pompe di benzina nel paese portano ora un piccolo segno rilevando che il carburante "può contenere fino al 10 percento di etanolo", il carburante a base di alcol che è l'equivalente del motore a gas del biodiesel.
Ma questa foto non era così rosea come sembrava, come abbiamo dettagliato in un saggio fotografico sull'etanolo a base di mais nel numero dell'autunno 2017 di Modern Farmer . Mais e, in misura minore, soia e milo sono le uniche colture ad oggi che si sono dimostrate economicamente valide per la produzione di biocarburanti su scala industriale negli Stati Uniti (grandi quantità di etanolo da canna da zucchero sono prodotte in paesi tropicali, come il Brasile). Ma si scopre che i problemi ambientali associati alla coltivazione di quelle colture su scala industriale - una coltura che richiede terreni altamente fertili, nonché abbondante irrigazione, lavorazione del terreno e carburante per trattori - supera i benefici ambientali della combustione di biocarburanti a base di mais.
L'etanolo di mais ha rapidamente perso la sua reputazione di soluzione per i cambiamenti climatici, eppure gli agricoltori continuano con impazienza a piantarlo, sostenuti dall'aumento dei prezzi pagati per bushel da quando è entrata in vigore la norma sui carburanti rinnovabili. Quasi il 40 percento del raccolto annuale di mais viene ora convertito in combustibile. La "mania dell'etanolo" ha portato alcuni degli ultimi resti della prateria nativa ad essere coltivata per piantare mais negli ultimi anni. L'etica dell'utilizzo di terreni agricoli privilegiati per coltivare carburante piuttosto che cibo è alquanto dubbia.
Colture per biocarburanti di nuova generazione
L'uso di olio da cucina riciclato come combustibile non è ancora diventato un successo commerciale diffuso, né il loro olio di friggitrice è sufficiente per alimentare anche solo una parte dei veicoli in questo paese. Ma in teoria quasi tutto il materiale vegetale può essere convertito in biocarburante, compresi i prodotti di scarto come segatura e stocchi di mais (attualmente l'etanolo è composto principalmente da chicchi di mais, non da gambi). I ricercatori stanno lavorando a biocarburanti ottenuti da specie che crescono in modo prolifico su terreni marginali e richiedono poca o nessuna irrigazione o fertilizzante. Alcuni stanno persino cercando di raccogliere specie invasive come materia prima per le piante di biocarburanti.
Sfortunatamente, una serie di ostacoli pratici e tecnologici ha finora impedito la produzione su larga scala di questi biocarburanti ecologici. Ma mentre la scienza continua ad avanzare, è probabile che queste sfide vengano superate. Ecco alcuni dei biocarburanti più promettenti attualmente in fase di sviluppo.
Canapa
Il sogno di Henry Ford potrebbe un giorno diventare realtà. La fibra di canapa ha una lunga storia di utilizzo e i semi non sono solo nutritivi, ma hanno un contenuto di olio notevolmente elevato. La canapa, essenzialmente un'erbaccia, prospera su terreni poveri e richiede input minimi, ma produce quasi quattro volte più olio per acro di semi di soia, che è attualmente l'unica coltura coltivata su larga scala per il biodiesel negli Stati Uniti. La più grande sfida all'uso della canapa come biocarburante è che viene coltivato così poco. Alcuni paesi, come la Francia e il Canada, la producono su scala limitata, ma negli Stati Uniti la canapa "industriale" è stata illegale per gli agricoltori a crescere dagli anni '30, anche se non contiene abbastanza THC per far sballare qualcuno.
(jessicahyde tramite Fotolia) switchgrass
Mentre l'etanolo a base di mais contiene appena quanta energia è necessaria per produrlo, il carburante ottenuto da Switchgrass, una pianta di prateria nativa trovata nella regione delle Grandi Pianure, contiene più di 5 volte più energia di quella necessaria per coltivarla e raffinarla in etanolo. Invece di coltivare la prateria nativa per piantare mais, i biocarburanti a base di switchgrass potrebbero incoraggiare il reimpianto della prateria. Il problema è che la tecnologia dei biocarburanti "cellulosici", necessaria per convertire erbe e materiali vegetali legnosi in etanolo, non è progredita rapidamente come la tecnologia utilizzata per convertire i cereali in combustibile. Esiste, ma non è ancora abbastanza conveniente. Tuttavia, diversi milioni di litri di biocarburante cellulosico vengono ora prodotti ogni anno negli Stati Uniti, e sembra che sia solo questione di tempo prima che abbiamo la tecnologia per switchgrass per sostituire il mais come materia prima per l'etanolo.
Carrizo Cane
Centinaia di migliaia di acri negli Stati Uniti meridionali, dalla Florida alla California, sono infestati da una pianta esotica nota come canna di carrizo o canna gigante. Questo parente di bambù cresce da 20 a 30 piedi di altezza in un anno, producendo più biomassa per acro di quasi qualsiasi altra pianta sulla terra. È stato pubblicizzato come un candidato ancora migliore per la produzione di etanolo cellulosico rispetto allo switchgrass, ed è già utilizzato su scala commerciale in Europa, dove è una specie autoctona, a tale scopo. Le sue tendenze invasive forniscono tuttavia un piccolo incentivo a piantarlo altrove. C'è stato qualche sforzo per raccogliere la canna di carrizo già in crescita negli Stati Uniti, che si trova principalmente lungo le sponde dei fiumi e nelle zone umide, dove soffoca le piante autoctone. Questo approccio sembra vantaggioso per tutti, ma finora si è dimostrato logisticamente impossibile.
Canna di Carrizo, nota anche come canna gigante. (Hk13114 / Shutterstock.com) Jatropha
Questo arbusto tropicale è velenoso per le persone e il bestiame, ma i semi sono olio al 40 percento, che è stato storicamente usato come olio per lampade. A partire dalla metà degli anni 2000, decine di migliaia di acri di jatropha sono stati piantati per il biocarburante, principalmente in India e Africa. Si sapeva che la pianta prosperava su terreni marginali, ma per la massima produzione di petrolio sono necessari terreno fertile e irrigazione. I ricercatori stanno continuando ad allevare varietà migliorate, e diversi paesi africani continuano a investire in esso, immaginando questo arbusto frammentario come chiave per il loro futuro approvvigionamento di carburante.
Semi di Jatropha (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com) Alghe
Le alghe producono fino a 200 volte più olio per acro di soia. Questi organismi acquatici a rapida crescita possono essere coltivati in acque salate, lagune municipali di acque reflue o in bacini artificiali poco profondi nel deserto dove nessun'altra coltura può sopravvivere. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, insieme ad alcune delle più grandi compagnie petrolifere del mondo, ha versato centinaia di milioni di dollari per aumentare la produzione di carburante di alghe. Un decennio fa, i promotori del settore avevano promesso che il carburante alle alghe sarebbe stato a buon mercato come quello del petrolio e che sarebbe stato ampiamente disponibile nelle stazioni di servizio. Ma le stranezze della pianta hanno reso proibitiva la produzione su larga scala, e molte start-up di carburanti di alghe sono andate in crisi negli ultimi anni. Altri stanno ancora inseguendo il sogno. Quest'estate, Exxon Mobil ha riportato una svolta tecnologica che promette di rendere finalmente il combustibile delle alghe conveniente in termini di costi, ma implica comunque una deformazione genetica delle alghe.
Una marea di alghe verdi in uno stagno (Detailfoto / Shutterstock.com) Altre storie di Modern Farmer:
- La lana di una pecora crescerà per sempre?
- 6 Differenze tra lama e alpaca
- Come piantare una foresta alimentare questo inverno
