V Dallasu je mastnota dobrá. A ne ledajaký, ale tuk používaný k vaření hranolků, cibulových kroužků a ano, dokonce i kyselých okurek. Ve snaze ušetřit peníze za palivo a snížit svou uhlíkovou stopu převádí městská školní čtvrť všech svých 1700 autobusů na speciální motor, který běží jak na bionaftu, tak na recyklovaný rostlinný olej darovaný místními restauracemi. V roce 2009 vyjel na silnice první autobus, Fryer Flyer. Úředníci očekávají, že každý rok ušetří 400 000 USD provozováním celého vozového parku autobusů na biopalivo [zdroj:NPR].
Politici, novináři a vědci léta propagovali biopaliva – paliva vyrobená z rostlin – jako způsob, jak snížit světovou spotřebu fosilních paliv, zejména ropy. Mezi tyto takzvané „energetické plodiny“ patří pšenice, kukuřice, sója a cukrová třtina [zdroj:Walker]. Biopaliva hoří čistěji než fosilní paliva, do atmosféry uvolňují méně znečišťujících látek a skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý. Jsou udržitelné a energetické společnosti často mísí biopaliva s benzínem. Jinými slovy, na rozdíl od ropy, uhlí nebo zemního plynu biopaliva nedojdou.
Biopaliva spadají do dvou hlavních kategorií:bioalkohol a bionafta. K vytvoření bioalkoholu, jako je etanol, inženýři používají kvasinky a bakterie k rozkládání škrobu v kukuřici a dalších rostlinách. K výrobě bionafty používají rafinérie olej, který se již nachází v plodinách, jako jsou sójové boby [zdroj:Thomas]. Tyto rostlinné oleje jsou ošetřeny alkoholem a přeměněny na bionaftu.
Tato zázračná paliva však mají určité nevýhody. Některé energetické plodiny mimo jiné soutěží s potravinářskými plodinami o půdu, což způsobuje problémy, jako jsou vyšší ceny potravin a odlesňování. Kromě toho náklady na přeměnu některých energetických plodin, stejně jako dovybavení automobilů a elektráren na biopaliva, mohou být drahé [zdroj:Brune]. Zjistěte, co dalšího je třeba zvážit o 10 nejlepších plodinách pro biopaliva.
ObsahVe světě etanolu je králem kukuřice. Přeměna kukuřice bohaté na cukr na etanol je podobná vaření piva. Dělníci nejprve rozdrtí zlatá jádra a smíchají je s teplou vodou a poté přidají droždí. Kvasinky způsobí, že kaše zkvasí nebo se změní na alkohol produkující energii. Rafinérie mísí etanol s benzínem pro použití ve stávajících automobilových motorech. Etanol, ať už je vyroben z kukuřice, pšenice nebo cukrové třtiny, uvolňuje do atmosféry méně oxidu uhelnatého, oxidů dusíku a síry než benzín. Etanol také snižuje smog, což může minimalizovat zdravotní problémy lidí, zejména těch, kteří žijí ve městech.
Použití kukuřičných zrn ve fermentačním procesu je levnější než použití celé kukuřičné rostliny. Cukr ve stéblech a listech rostlin kukuřice si hraje na schovávanou v látce známé jako celulóza. Odbourávání celulózy je obtížné a nákladné. Výzkumníci se však snaží tento proces zefektivnit z hlediska nákladů. Kromě toho vědci z Michigan State University vyvinuli kmen kukuřice, který obsahuje speciální enzymy, které přeměňují tvrdohlavou celulózu na cukr, který mohou inženýři fermentovat na etanol. Vědci ze státu Michigan tvrdí, že jejich nový kmen kukuřice, Spartan Corn, učiní výrobu etanolu z rostlinného odpadu levnější a méně časově náročnou [zdroj:Science Daily].
Ne tak zelená?
Pěstování a zpracování kukuřice na biopalivo ve skutečnosti využívá obrovské množství fosilních paliv. Jakmile rafinérie dokončí proces destilace, pouze asi 20 procent každého galonu kukuřičného etanolu je „nová“ energie [zdroj:Tillman and Hill].
Lidé používají řepkový olej k vaření jídla a osvětlení domů po celá staletí. Dnes je řepkový olej důležitou formou bionafty. Snad nejdůležitější druh řepkového oleje pochází z řepky, což je druh řepkového semene. Na rozdíl od jiných kmenů řepky má řepka nízký obsah kyseliny eurcinové, díky čemuž je zdravější pro zvířata i lidi.
Bionafta vyrobená z rostlinného oleje obecně nefunguje dobře v chladném klimatu. proč tomu tak je? Protože většina rostlinných olejů má vysoký obsah nasycených tuků, mají tendenci se v bionaftě tvořit ledové krystaly, které způsobují zadření motoru automobilu. Nicméně, protože řepkový olej má nízký obsah nasycených tuků, je pro led těžší vytvořit se při mrazivých teplotách [zdroj:University of Connecticut].
Také řepka a další druhy řepkového semene mají vyšší obsah oleje než jiné zeleninové rostliny, což znamená, že řepka a řepka mohou při spalování generovat více energie. Bionafta vyrobená z řepkového a řepkového oleje uvolňuje méně oxidu uhelnatého než motorová nafta. Bionafta vyrobená z řepkového semene a řepky je velmi účinná při pohonu těžkých strojů a jiných vozidel. Obecně platí, že motory na bionaftu jsou účinnější než motory na benzín.
Pokud existuje jedna země, která udělala nejvíce pro to, aby se odstavila od ropy a zvýšila používání biopaliv, je to Brazílie. Jihoamerická země začala zelenat poté, co ropné embargo na Blízký východ v roce 1973 snížilo dodávky ropy po celém světě. Když cena ropy vzrostla, brazilská vláda povzbudila své farmáře, aby pěstovali více cukrové třtiny. Tu cukrovou třtinu pak zpracovali na etanol. Brazílie do přechodu investovala miliardy dolarů a nakonec se etanol z cukrové třtiny stal levnější než benzín. V polovině 80. let řídil každý řidič v Brazílii vozidlo na etanol. Dnes mají téměř všechna auta v Brazílii „flexibilní“ palivové motory, které mohou běžet buď na benzín, nebo na etanol [zdroj:Walker].
Brazilské klima je vhodné pro pěstování cukrové třtiny. Výroba etanolu z cukrové třtiny je však šestkrát levnější než výroba etanolu z kukuřice. Pěstování cukrové třtiny vyžaduje méně chemikálií, včetně pesticidů a hnojiv [zdroj:Cox]. Ale při sklizni cukrové třtiny musí farmáři svá pole spálit, což do atmosféry chrlí obrovské množství skleníkových plynů.
Jak sladké to je!
Brazílie vyváží do Spojených států ročně asi 160 milionů barelů etanolu z cukrové třtiny [zdroj:Cox].
Palmový olej je dr. Jekyll a pan Hyde biopaliv. Na jedné straně je palmový olej extrahovaný z plodů palem jedním z energeticky účinnějších bionaftových paliv na trhu. Dieselové motory nemusí být upravovány tak, aby fungovaly na bionaftu z palmového oleje a bionafta z palmového oleje uvolňuje do atmosféry méně oxidu uhličitého než benzín. Palmový olej navíc pomáhá ekonomikám Malajsie a Indonésie, kde se nachází většina palmových plantáží. Farmáři v Malajsii a Indonésii však každý den vypalují tisíce akrů deštného pralesa, aby uvolnili místo pro další palmové plantáže. Tato destrukce ohrožuje již tak křehký ekosystém a ohrožuje tisíce rostlinných a živočišných druhů [zdroj:Brune].
Možná jste o jatrofě dříve neslyšeli, ale ve světě biopaliv je ošklivý jedovatý plevel rockovou hvězdou. Keř jatrofy roste rychle, daří se mu dobře, když je nedostatek vody, a díky semenům, která obsahují 40 procent oleje, může jatrofa pomoci světu se méně spoléhat na ropu. Indie je největším producentem jatrophy. Indický průmysl bionafty se ve skutečnosti soustředí na továrnu, což přináší ekonomické výhody venkovským farmářům, kteří mohou pěstovat plodiny na půdě nevhodné pro produkci potravin. Jatrofovi, který má životnost 50 let, se dobře daří na pozemcích zpustošených suchem nebo škůdci. Podle jednoho odhadu 2,47 akrů (1 hektar) jatrophy produkuje 0,83 tuny (752 kilogramů) až 2,20 tuny (1995,81 kilogramů) ropy [zdroj:Industrial Bioprocessing].
Vědci nejenže dokážou přeměnit olej z rozdrcených semen jatrophy na bionaftu, ale inženýři mohou vzít to, co zbylo, a použít to jako zdroj biomasy (energie vyráběná z odpadu živých věcí), která se pak používá jako palivo v továrnách a elektrárnách [zdroj:Macintyre].
Bolí tak dobře
Lidé žijící ve Střední Americe používali rostlinu jatropha po staletí jako lidový lék na různé nemoci, včetně zácpy. Člověk však může zemřít, pokud spolkne tři nezpracovaná semena této jedovaté rostliny [zdroj:Macintyre].
Ať už je to tofu nebo tacos, pastelky nebo šampony, svíčky nebo pera, produkty vyrobené ze sójových bobů lemují regály obchodů. Nyní může všudypřítomná sója přidat zelenou energii do svého životopisu. Ve skutečnosti většina bionafty používané ve Spojených státech pochází ze sójového oleje. Motorová vozidla, zejména těžká zařízení a autobusy, mohou jezdit na čistou sójovou bionaftu nebo směs bionafty a nafty. Podle Národní akademie věd je sójová bionafta šetrnější k životnímu prostředí a poskytuje více energie než kukuřičný etanol [zdroj:Barrioneuvo]. Výzkumníci studovali množství energie potřebné pro pěstování kukuřice a sójových bobů spolu s množstvím energie pro přeměnu těchto plodin na biopaliva a zjistili, že sójové boby používají méně hnojiv a pesticidů a uvolňují méně znečišťujících látek, včetně skleníkových plynů, do životního prostředí [zdroj:Mongabay ].
Navíc jeden bušl sójových bobů poskytuje 1,5 galonu (5,68 litrů) bionafty. Kromě toho je množství půdy věnované produkci sóji mnohem větší než plocha věnovaná jiným olejnatým plodinám, což vede k větší produkci bionafty. Obsah oleje v sójových bobech (20 procent) je však nižší než obsah oleje v řepce (40 procent) a slunečnicových semenech (43 procent) [zdroj:University of Connecticut].
I když se používá hlavně ke smažení bramborových lupínků a jiných pochutin, bavlníkový olej lze přeměnit na bionaftu. Olej tvoří asi 20 procent bavlníku. K nahrazení 1 galonu (3,78 litru) standardní motorové nafty je zapotřebí více než 1 galon (3,78 litru) bavlníkových semen. Podle Michaela O'Hare z University of California, Berkeley, akr bavlníkových semen produkuje 35 galonů (132,5 litrů) oleje, o třetinu méně než řepkový [zdroj:Browning].
Slunečnice jsou velké a krásné a hráči baseballu rádi žvýkají semínka. Tato semena jsou bohatá na olej, díky čemuž je slunečnice oblíbenou plodinou pro biopaliva. Rafinérie zpracovávají ropu na bionaftu nebo využívají rostlinný odpad jako biomasu, která může být palivem pro továrny a elektrárny. Podle National Sunflower Association může 1 akr (0,4 hektaru) slunečnice vyprodukovat 600 liber (272,1 kilogramů) oleje [zdroj:National Sunflower Association].
Slunečnice jsou velkým byznysem v Dove Creek, Colorado. Mnoho farmářů začalo před několika lety sázet akry slunečnice a přeměňovat olej z květin na bionaftu, která pohání jejich zemědělské vybavení. V roce 2008 byly tisíce akrů kolem města žluté slunečnicemi. Farmáři prodali některá semena bioenergetické společnosti, která olejná semena přeměnila na biopalivo a rostlinný odpad z květin lisovala na drobné palivové pelety. Dělníci přeměnili pelety na plyn, který společnost používala jako palivo pro svůj elektrický generátor [zdroj:Burke].
Pokud jde o produkci etanolu ve Spojených státech, pšenice je ošklivá nevlastní sestra kukuřice. Zatímco rafinerie produkují etanol z různých druhů „výstupních surovin“, včetně pšenice a ječmene, zhruba 90 procent amerického etanolu pochází z kukuřice. Etanol se používá hlavně k pohonu motorových vozidel a často se míchá s benzínem. V Evropě je však využívání pšenice jako energetické plodiny na vzestupu. Očekává se, že první závod na výrobu etanolu ve Velké Británii na bázi pšenice, který byl otevřen v roce 2010, vyrobí ročně 106 milionů galonů (4 miliony litrů) biopaliva. Společnost očekává, že bude používat asi 1,2 milionu tun (907,18 kilogramů) pšenice ročně [zdroj:Bakhsh]. Mnoho lidí se obává, že pěstování pšenice jako energetické plodiny odkloní zrna potřebná k jídlu. Výzkumníci z University of Illinois tvrdí, že ceny potravin rostou, když farmáři pěstují pšenici a kukuřici pro použití jako biopalivo.
Zapomeňte na kukuřici. Sakra se sójovými boby. O palmovém oleji ani nemluvě. Pokud se někdo chce podívat na zázračnou rostlinu, která má potenciál snížit světovou chuť na ropu a zachránit planetu před globálním oteplováním, projeďte se po Velkých pláních a podívejte se z okna. To, co uvidíte, je tráva -- prosinec prosincový.
Na rozdíl od kukuřice vyžaduje použití celulózy v proso pro výrobu etanolu méně energie z fosilních paliv. Navíc celulózový etanol obsahuje více energie než kukuřičný etanol, takže dochází k dramatickému snížení emisí skleníkových plynů. Ačkoli zde nejsou žádné velké plantáže nebo farmy prosaje, vědci v současné době pracují na různých metodách, jak z prosanatého udělat energii budoucnosti. Například vědci z Auburn University v Alabamě pěstovali zkušební pozemky prosa prosa, který produkoval 15 tun biomasy na akr. Vědci říkají, že každý akr může také ročně vyprodukovat 1 150 galonů etanolu [zdroj:Oak Ridge National Laboratory].
Když farmáři začnou pěstovat proso jako energetickou plodinu, budou používat méně hnojiv, pesticidů a vody. Hezká věc na proso je, že jako trvalku jej farmáři musí zasadit pouze jednou. Vědci tvrdí, že prosa prosa poskytuje pětkrát více energie, než je potřeba k růstu, a roste na okrajové půdě, která není využívána k zemědělství. Farmáři proto neodebírají zemědělskou půdu pro produkci potravin [zdroj:Biello].
Původně zveřejněno:13. prosince 2010
