Colture bioenergetiche ottimali per carburanti sostenibili: prospettive regionali e politiche negli Stati Uniti

RomeRecentemente, i ricercatori hanno analizzato i costi e i benefici di quattro tipi di colture bioenergetiche—residui di mais, sorgo energetico, miscanto e panicum vergatum—per la produzione di carburanti sostenibili per l'aviazione negli Stati Uniti. Ogni tipo di coltura cresce meglio in determinate aree del paese, un fattore cruciale per politici e agricoltori che desiderano contribuire al raggiungimento degli obiettivi prefissati per i carburanti sostenibili per l'aviazione (SAF).

Principali risultati:

• Miscanthus è più economico nel Midwest.
• Il panico vergineo cresce meglio nel Sud.
• Sorgo energetico è ideale per una piccola area nelle Grandi Pianure.
• Il mais residuo ha il prezzo più basso ma l'impatto più alto sui gas serra.

Gli Stati Uniti consumano 23 miliardi di galloni di carburante per aerei ogni anno. Questo tipo di carburante rappresenta il 13% delle emissioni di CO2 derivanti dai trasporti nel paese. Tuttavia, negli Stati Uniti si producono solo pochi milioni di galloni di Carburante Sostenibile per Aviazione (SAF) all'anno. La Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge mira ad aumentare questa produzione a 3 miliardi di galloni entro il 2030 e a 35 miliardi di galloni entro il 2050. L'obiettivo è anche ridurre le emissioni di gas serra del 50% rispetto ai carburanti tradizionali.

I ricercatori Madhu Khanna e Xinxin Fan dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign hanno analizzato diversi fattori per ciascun biocarburante, come il prezzo che spingerebbe i coltivatori a cambiare coltura, l'intensità carbonica e il costo per ridurre le emissioni di carbonio, oltre alla quantità di biomassa prodotta per unità di superficie.

I costi di pareggio considerano le spese per semi, prodotti chimici, fertilizzanti e raccolta. L'analisi ha rilevato che le prestazioni della biomassa variano a seconda dell'obiettivo: ridurre il prezzo di pareggio, abbassare l'intensità di carbonio, ridurre i costi di abbattimento del carbonio o aumentare la produzione di biomassa per unità di terra.

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I responsabili delle politiche hanno priorità diverse, che influenzeranno la scelta delle materie prime. I residui di mais sono una buona opzione per alti volumi di produzione, ma comportano maggiori emissioni di carbonio e possono danneggiare la qualità del suolo. Miscanthus e panico verga sono migliori per ridurre i gas serra e migliorare la salute del suolo, ma risultano più costosi da produrre e necessitano di supporto finanziario per essere sostenibili.

Nelle Grandi Pianure, gli scarti del mais sono economici ma dannosi per l'ambiente. Miscanthus e panico verga sono più ecologici ma hanno un costo superiore. Il sorgo energetico viene impiegato solo in alcune aree limitate delle Grandi Pianure.

Il costo di trasformare le materie prime in biocarburanti e trasportarle alle raffinerie varia in base a diversi fattori. Questi elementi sono cruciali per determinare quanto sia conveniente ed ecologica la produzione di carburante per aviazione sostenibile (SAF) in diverse regioni.

Questo studio supporta agricoltori e decisori nel determinare le colture ideali per diverse regioni del paese. Inoltre, evidenzia quali politiche o incentivi saranno più efficaci. Secondo Khanna, per raggiungere questi obiettivi è necessario aumentare i prezzi del carbonio o ridurre i costi di produzione dei carburanti sostenibili per l'aviazione (SAF).

Lo studio è stato finanziato dall'Ufficio della Scienza e dall'Ufficio della Ricerca Ambientale del Dipartimento dell'Energia. Madhu Khanna e Xinxin Fan, che operano in diverse facoltà dell'Università dell'Illinois, hanno contribuito integrando competenze da vari ambiti.