Quali colture possono essere utilizzate per l'energia da biomasse?

Dalle stufe a legna in Sudan alle centrali elettriche a carbone a Pittsburgh, la maggior parte del mondo funziona energia da biomassa -- energia prodotta utilizzando materiali derivati ​​da esseri viventi. Due combustibili fossili, carbone e petrolio, forniscono circa l'80% dell'energia mondiale. In contrasto, biocarburanti -- combustibili ottenuti da piante o da rifiuti animali - contribuiscono meno del 2 per cento di tutti i combustibili prodotti commercialmente.

Spostare tale carico sui biocarburanti sta diventando sempre più interessante per numerose ragioni, a cominciare dalle preoccupazioni ambientali. Sia i biocarburanti che i combustibili fossili rilasciano carbonio (sotto forma di anidride carbonica o metano) quando vengono bruciati per produrre energia. La differenza è che il carbonio nei biocarburanti è stato rimosso dall'atmosfera solo di recente dalle piante utilizzate per produrre il carburante. (Le piante, ricordate, "inalano" anidride carbonica ed "espirano" ossigeno.) Quindi, rimettere quel carbonio nell'atmosfera non fa perdere troppo l'equilibrio.

Al contrario, il carbonio nei combustibili fossili è stato immagazzinato lì per milioni di anni. Rilasciarlo nell'atmosfera crea un eccesso, contribuendo alla formazione di smog e al cambiamento climatico. Inoltre, i biocarburanti non emettono tossine, a differenza dello zolfo e del mercurio rilasciati quando il carbone viene bruciato.

Il processo di base per produrre biocarburanti dalla biomassa è simile a come il tuo corpo trasforma il cibo in carburante: il calore, gli enzimi ei batteri della fermentazione scompongono gli amidi complessi in zuccheri semplici. Ecco perché le colture alimentari ad alto contenuto di amido come il mais e la canna da zucchero sono anche fonti primarie di biocarburante, sebbene sia possibile utilizzare qualsiasi coltura e persino materiale di scarto proveniente da colture alimentari.

I progressi nei metodi utilizzati per produrre biocarburanti stanno aumentando il suo fascino. È stato dimostrato che i microbi prodotti accelerano la fermentazione dell'amido per creare etanolo, rendendo il processo più economico ed efficiente. E un metodo sperimentale di gassificazione può convertire tutto il carbonio presente nel monossido di carbonio necessario per il carburante, senza rilasciare rifiuti nocivi di anidride carbonica.

Coltivare colture per produrre energia promette ricompense aggiuntive. Potrebbe rilanciare le economie agricole locali e ridurre la dipendenza da fonti estere. Potrebbe aprire nuovi mercati alle colture esistenti utilizzando sottoprodotti e materiali di scarto che vengono attualmente gettati via. E alcune colture energetiche da biomassa attirano insetti utili, riducendo la necessità di pesticidi.

Tuttavia, come per qualsiasi risorsa, la miopia, la mancanza di conoscenza e la semplice avidità possono far deragliare il potenziale dei biocarburanti. Nella pagina successiva esamineremo alcune delle sfide per l'agricoltura con colture energetiche.

Un grave problema con l'agricoltura di biocarburanti oggi è che compete con la produzione di cibo per la terra e altre risorse. Nel 2007, un terzo del raccolto di mais negli Stati Uniti è stato utilizzato per produrre etanolo. La carenza che ne è derivata è stata individuata come causa dell'aumento dei prezzi dei prodotti a base di mais, che sono di base in molti paesi. Man mano che la popolazione mondiale e il fabbisogno calorico crescono, la compressione diventerà sempre più stretta.

Piantare colture energetiche potrebbe sconvolgere l'ecosistema. In Malesia, ad esempio, le giungle vengono sradicate per piantare palme per il loro petrolio. E alcune colture promettenti potrebbero diventare specie invasive. Ad esempio, una canna gigante che sembrava l'ideale per il clima tropicale della Florida potrebbe anche sopraffare le piante autoctone dell'Everglade e soffocare i corsi d'acqua.

Inoltre, l'impatto ambientale della produzione di alcuni biocarburanti li rende meno ecologici. La coltivazione del mais per l'etanolo utilizza grandi quantità di acqua e fertilizzanti azotati. E la produzione di etanolo su larga scala significherebbe la posa di nuove condotte per trasportare il carburante: se fosse condotto attraverso le linee di benzina esistenti, le corroderebbe e raccoglierebbe contaminanti.

L'identificazione di questi potenziali problemi ha consentito agli scienziati di suggerire potenziali soluzioni. Piuttosto che utilizzare potenziali fonti di cibo per i biocarburanti, gli agricoltori potrebbero coltivare colture di biocarburanti dedicate che effettivamente giovano all'ambiente. Il panico verga, ad esempio, è un nativo poco idrico delle Grandi Pianure che, come pianta perenne, non necessita di reimpianto annuale. Inoltre, ripristina effettivamente i nutrienti nel terreno, aumentando la crescita della prossima stagione.

Per alleviare lo stress del suolo, i biocarburanti potrebbero essere estratti da piante che prosperano in condizioni in cui le colture alimentari si agitano. Ad esempio, i pioppi possono crescere in terreni tossici a causa della loro capacità di rimuovere e distruggere i contaminanti, come il petrolio. Un'altra possibile soluzione ai problemi dei biocarburanti è l'allevamento di nuovi ceppi di colture sia combustibili che alimentari più resistenti alla siccità e all'acqua salata.

L'utilizzo di queste e altre tecniche per regionalizzare i mercati dei combustibili potrebbe alleviare il pedaggio ambientale del trasporto di combustibili. Le auto nel Midwest potrebbero funzionare con una miscela di etanolo prodotta con mais dell'Illinois; nel sud, con la canna da zucchero della Louisiana.

Gli esperti dicono che mancano da cinque a dieci anni buoni per vedere i biocarburanti utilizzati come fonte di energia quotidiana. Università, aziende private e governi stanno investendo nella ricerca per accelerare il processo. Imparare dove si trova l'equilibrio tra uso e uso eccessivo, per ogni coltura e in ogni regione, potrebbe raccogliere un raccolto sano di energia sostenibile per le generazioni a venire.

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