Foto dell'esperimento sul sistema di coltivazione dei biocarburanti nel Michigan, presa da un veicolo aereo senza equipaggio (UAV). Ricerca condotta dalla Ben-Gurion University e dalla Michigan State University. Credito:Ryan Mater
I combustibili da biomassa derivati da varie erbe potrebbero mitigare significativamente il riscaldamento globale riducendo il carbonio, secondo uno studio sul campo a lungo termine condotto da ricercatori della Ben-Gurion University of the Negev (BGU) e della Michigan State University (MSU).
In un nuovo articolo pubblicato su Scienze e tecnologie ambientali , i ricercatori hanno esaminato una serie di diverse colture di biocarburanti cellulosici per testare il loro potenziale come alternativa al petrolio nel carburante a etanolo e nei veicoli elettrici leggeri che includono autovetture e piccoli camion.
Gli scenari di mitigazione del cambiamento climatico che limitano l'aumento della temperatura globale a 1,5 °C si basano sulla decarbonizzazione del carburante per veicoli con produzione di bioenergia insieme alla cattura e allo stoccaggio del carbonio (BECCS). Carbon Capture and Storage (CCS) è una tecnologia in grado di catturare fino al 90% dell'anidride carbonica (CO 2 ) emessi durante la produzione di elettricità e i processi industriali, che impedisce l'aumento atmosferico di CO 2 concentrazione. L'utilizzo sia della CCS che della biomassa rinnovabile è una delle poche tecnologie di abbattimento del carbonio che risulta in una modalità "carbon-negativa" ¬- rimuovendo effettivamente l'anidride carbonica dall'atmosfera.
Questa ricerca, per la prima volta, valuta le materie prime bioenergetiche coltivate fianco a fianco. I sette raccolti inclusi, erbaccia, miscanto gigante, alberi di pioppo, residui di mais, prateria nativa restaurata, e una combinazione di erbe e vegetazione che cresce spontaneamente in seguito all'abbandono del campo.
"Ogni coltura che abbiamo testato aveva una capacità di mitigazione molto significativa nonostante fosse coltivata su terreni molto diversi e in condizioni di variabilità climatica naturale, " dice il dottor Ilya Gelfand, del BGU French Associates Institute for Agriculture and Biotechnology of Drylands, Gli Istituti Jacob Blaustein per la ricerca nel deserto. "Queste colture potrebbero fornire una parte molto significativa della decarbonizzazione del trasporto di veicoli leggeri negli Stati Uniti per frenare la CO 2 emissioni e rallentamento del riscaldamento globale." La decarbonizzazione dei trasporti è fondamentale per limitare l'aumento delle temperature".
Nello studio, rispetto alle emissioni di solo petrolio, l'etanolo con la bioenergia è stato del 78-290% migliore nella riduzione delle emissioni di carbonio; l'etanolo è stato migliorato del 204-416%, i veicoli elettrici alimentati a biomassa alimentati da biomassa erano del 74-303% più puliti e i veicoli elettrici alimentati a biomassa combinati con CSS erano superiori del 329-558%.
Lo studio è stato condotto presso la Kellogg Biological Station della Michigan State University (MSU) e la Arlington Research Station dell'Università del Wisconsin, che fa parte del Great Lakes Bioenergy Research Center del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. interessante, i raccolti coltivati a MSU hanno fatto così come quelli coltivati nel sito più fertile del Wisconsin.
"Questo è significativo perché significa che probabilmente saremo in grado di produrre queste colture su terreni marginali e ottenere comunque un'elevata produttività, " dice il Prof. Phil Robertson di MSU, autore senior dello studio. "Esperimenti sul campo a lungo termine che includono condizioni meteorologiche estreme come siccità, e le emissioni di gas serra effettive piuttosto che stimate, sono cruciali per le ipotesi dei modelli di stress test."
La fase successiva della ricerca è quella di valutare altri aspetti ambientali ed economici delle colture bioenergetiche. Le migliori colture di biocarburanti devono essere economicamente attraenti per gli agricoltori, non aggiungono più azoto o pesticidi all'ambiente e rispettano la conservazione.