Korzyści z trawy: energia z traw wieloletnich dla zrównoważonej przyszłości według naukowców.
WarsawZespół z Uniwersytetu Stanowego Iowa bada, jak wykorzystać trawę do produkcji energii w sposób korzystny dla środowiska i portfeli rolników. Pod kierownictwem Lisy Schulte Moore analizują, jak wykorzystanie traw wieloletnich może rozwiązać problemy takie jak erozja gleby, spływ nawozów oraz emisje gazów cieplarnianych. Ich celem jest uczynienie tej formy energii praktyczną dla rolników, przekształcając zebraną trawę w odnawialny gaz ziemny.
Badania koncentrują się na kilku kwestiach:
- Ekonomiczna opłacalność produkcji gazu z trawy
- Analiza różnych ustawień i scenariuszy
- Wykorzystanie anaerobowych fermentorów do przetwarzania biomasy
W 2020 roku naukowcy otrzymali 10 milionów dolarów z funduszy federalnych, a kolejne 10 milionów w 2022 roku. Otrzymali również 650 000 dolarów od Fundacji Rodziny Waltonów. Ich celem jest poprawa zastosowania fermentorów beztlenowych, które przekształcają materię organiczną w biogaz poprzez proces zwany fermentacją beztlenową. Gaz ten może zastąpić gaz ziemny produkowany z ropy naftowej i być używany do napędu generatorów elektrycznych oraz produkcji nawozów.
Najnowsze badania opublikowane w BioEnergy Research analizowały, jak grupa fermentatorów może zaspokoić potrzeby Ames w zakresie ciepła i energii elektrycznej. Badanie wykazało, że stosowanie trawiastej biomasy, obornika, resztek biopaliw, odpadków żywnościowych i ścieków jako surowców do produkcji odnawialnego gazu ziemnego jest najkorzystniejszym kosztowo rozwiązaniem. Chociaż cena tego gazu jest około dwukrotnie wyższa niż gazu tradycyjnego, zachęty do korzystania z czystej energii mogą pomóc wyrównać tę różnicę kosztów.
Urzędnicy miasta są zainteresowani, ale ostrożni wobec pomysłów przedstawianych przez naukowców. Władze lokalne mają plany na najbliższe 15 do 30 lat i rozważają ekologiczne rozwiązania na przyszłość.
Badanie opublikowane w Global Change Biology Bioenergy analizowało wpływ fermentatorów w dorzeczu Grand River. Przez 20 lat te urządzenia mogą przynieść zysk przekraczający 400 milionów dolarów oraz wyprodukować około 12,5 miliarda kilowatogodzin odnawialnego gazu ziemnego. Ten gaz ma ślad węglowy o 83% mniejszy niż gaz ziemny z surowców kopalnych i jest również bardziej ekologiczny od emisji pochodzących z etanolu na bazie kukurydzy i biodiesla z oleju sojowego.
Większość beztlenowych fermentatorów wykorzystuje obornik z mleczarni. Istotne jest sprawdzenie ich efektywności przy użyciu biomasy trawiastej. To badanie wskazuje kierunki dla przyszłych instalacji, które mogą obniżyć koszty.
Opłacalne sytuacje opierają się na istniejących programach kredytów węglowych, takich jak Kalifornijski Standard Paliw o Niskiej Zawartości Węgla i federalny Standard Odnawialnych Paliw. Uprawa traw o wysokim plonie i przywracanie prerii na mniej produktywnej ziemi są kluczowe dla osiągnięcia tych korzyści. Przyszłe modele będą wykorzystywać dokładniejsze dane pochodzące z bieżących badań.
Ten wysiłek wydaje się korzystny nie tylko dla środowiska, ale również dla gospodarki. Jak dowiadujemy się więcej o roślinach trawiastych, ta metoda może być kluczowa dla zrównoważonego rolnictwa i opcji energetycznych.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1111/gcbb.13164i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Olumide Olafasakin, Ellen M. Audia, Mark Mba‐Wright, John C. Tyndall, Lisa A. Schulte. Techno‐economic and life cycle analysis of renewable natural gas derived from anaerobic digestion of grassy biomass: A US Corn Belt watershed case study. GCB Bioenergy, 2024; 16 (6) DOI: 10.1111/gcbb.13164Udostępnij ten artykuł