Gli Stati Uniti potrebbero produrre energia sufficiente ogni anno sfruttando i rifiuti, dai rifiuti delle discariche al letame di vacca, per alimentare gli stati dell'Oregon e di Washington, il tutto tagliando l'equivalente di 37 milioni di auto di carbonio.

Questo secondo una ricerca pubblicata su Energia della natura da Deepak Rajagopal, ecologista industriale ed economista energetico dell'UCLA, e dal dottorando in pianificazione urbana Bo Liu.

"Il vantaggio dell'utilizzo dei rifiuti è che stiamo generando rifiuti comunque. È una risorsa residua a cui non abbiamo convenzionalmente pensato, " ha detto Liù.

I tipi di rifiuti esaminati nel documento rientrano nell'ambito della bioenergia:risorse rinnovabili ottenute dalla conversione di materiale vegetale e animale in elettricità, biocarburanti o calore. Mentre gli Stati Uniti non producono energia dai rifiuti su larga scala, Liu ha detto, i processi per ottenere energia da materiali organici sono ben consolidati. termovalorizzatori europei, Per esempio, ha trattato 106 milioni di tonnellate di rifiuti nel 2017, secondo la Confederazione Europea dei Termovalorizzatori.

Il biocarburante è un tipo di bioenergia ampiamente prodotta negli Stati Uniti, quasi tutta proveniente da colture agricole. Nel 2011, Il 96% dell'etanolo prodotto negli Stati Uniti proveniva dal mais, secondo il libro dei dati sull'energia da biomassa.

I responsabili delle politiche e gli interessi delle imprese hanno promosso per decenni i biocarburanti dalle colture. Nel 2005, Il Congresso ha approvato standard che richiedono l'incorporazione di combustibili rinnovabili nella benzina e in altri combustibili per il trasporto. Gli Stati Uniti hanno anche speso miliardi di dollari dei contribuenti per sovvenzionare l'etanolo negli ultimi 35 anni.

Ma l'etanolo derivato dalle colture crea altri problemi, tra cui l'aumento dei prezzi del cibo e il danno ambientale dovuto all'espansione dell'agricoltura, come la distruzione dell'habitat, deflusso di fertilizzanti e uso di acqua. Questi effetti hanno portato alcuni esperti a chiedere di ridurne l'uso.

"Gli Stati Uniti hanno provato i biocarburanti, e sono importanti perché abbiamo bisogno di più rinnovabili, ma abbiamo bisogno di biocarburanti migliori, " ha detto Rajagopal.

Usare invece i rifiuti come fonte potrebbe rivelarsi un'alternativa sostenibile per la futura crescita del settore. Però, non tutti i biocarburanti di scarto sono uguali. I vantaggi variano a seconda del tipo di rifiuto utilizzato, come viene elaborato, quali sono i prodotti finali e dove vengono realizzati. Rajagopal e Liu hanno esaminato questa variabilità conducendo analisi del ciclo di vita, o esami di prodotti dalla creazione alla fine del ciclo di vita, di quattro tipi di rifiuti:agricoli, silvicoltura, discarica e letame bovino.

Lo studio ha compreso 15 tecnologie di conversione dell'energia e 29 tipi di rifiuti. Nella loro analisi, i ricercatori hanno combinato i dati esistenti della letteratura sulle tecnologie di conversione dei rifiuti con la disponibilità locale dei rifiuti dalle stime dell'anno di riferimento e dai portafogli di elettricità per determinare i guadagni energetici relativi e le riduzioni delle emissioni.

Poiché la combustione di prodotti bioenergetici stessi produce emissioni di gas serra, la capacità della bioenergia di ridurre complessivamente i gas serra è legata all'energia sostituita, rendere importante il contesto locale. Il risparmio di gas serra derivante dall'uso della bioenergia per la produzione di elettricità, ad esempio, sarebbe maggiore nelle aree in cui l'elettricità proviene da combustibili a base di carbonio come il carbone, al contrario di aree che generano molta energia solare ed eolica.

Globale, lo studio ha rilevato che gli Stati Uniti hanno il potenziale per generare da 3,1 a 3,8 exajoule (una misura di energia) di energia rinnovabile ogni anno utilizzando le risorse di scarto disponibili. A confronto, gli interi stati di Washington e Oregon hanno consumato circa 3,3 exajoule di energia nel 2017, secondo l'Agenzia di Informazione Energetica. Lo studio ha anche concluso che l'utilizzo di prodotti di scarto ha il potenziale per eliminare da 103 a 178 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica, una quantità equivalente a togliere dalla strada 37 milioni di veicoli passeggeri in base alle emissioni tipiche dei veicoli passeggeri di 4,6 tonnellate di anidride carbonica ciascuno anno.

Una scoperta chiave è stata che nessun metodo di produzione di bioenergia massimizza il guadagno netto di energia, guadagno di energia rinnovabile e benefici per il clima. Alcuni creano più energia rinnovabile, ma richiedono più energia per farlo, con conseguente riduzione delle emissioni complessive di gas serra. Così, l'identificazione dell'applicazione ottimale della bioenergia in ogni situazione dipende dal risultato previsto.

Politiche basate esclusivamente sul raggiungimento degli obiettivi di energia rinnovabile, come il requisito del Congresso sui biocarburanti alle pompe di benzina, potrebbe non produrre risultati ottimali, lo studio ha trovato. Anziché, Rajagopal ha detto, i politici dovrebbero lavorare per chiarire gli interessi. Massimizzare l'uso delle energie rinnovabili può promuovere l'indipendenza energetica, ma ridurre la quantità massima di emissioni di gas serra è un modo più efficace per contrastare il cambiamento climatico, Egli ha detto.

I biocarburanti non dovrebbero essere limitati a una sola applicazione, con potenziali applicazioni di trasporto che vanno da automobili e camion ad aerei e navi, ha detto Rajagopal. La diversificazione è fondamentale.

Altre forme di energia rinnovabile, come solare ed eolico, fornire scelte per la produzione di energia elettrica, ma i settori dei trasporti su larga scala avranno ancora bisogno di combustibili combustibili per il prossimo futuro.

Le compagnie aeree hanno già iniziato a esplorare alternative ai biocarburanti. Nel 2016, United Airlines e la società di carburante per aerei AltAir hanno guidato l'implementazione commerciale di biocarburanti di scarto per l'aviazione, utilizzando un mix di jet alternativo e carburanti convenzionali.

Gli studi hanno scoperto che l'aviazione, le spedizioni e gli autotrasporti rappresentano circa l'8% delle emissioni di carbonio a livello globale. In questi settori, Rajagopal ha detto, un mandato semplice che richieda l'integrazione dei biocarburanti nelle miscele di combustibili potrebbe essere efficace perché incoraggerebbe l'ulteriore sviluppo delle tecnologie dei biocarburanti su larga scala.

"In tutte queste applicazioni la tecnologia dei veicoli elettrici non è ancora presente. Le batterie elettriche non sono ancora presenti, " Ha detto Rajagopal. "Quindi abbiamo ancora bisogno di alternative al petrolio. Penso che ci sia un ruolo per i biocarburanti se lo fai bene".