Najlepsze biokultury dla zrównoważonego paliwa lotniczego: analizy regionalne i wpływ polityki.

WarsawNaukowcy przeprowadzili badania nad kosztami i korzyściami związanymi z czterema rodzajami roślin energetycznych: resztkami kukurydzy, sorgo energetycznym, miskantem i prosem rózgowym, w kontekście produkcji zrównoważonych paliw lotniczych w USA. Każdy z tych typów roślin najlepiej rośnie w określonych regionach kraju, co jest kluczowe dla decydentów i rolników chcących przyczynić się do osiągnięcia celów związanych z zrównoważonymi paliwami lotniczymi.

Kluczowe wnioski obejmują: Miscanthus jest najbardziej opłacalny na Środkowym Zachodzie; Switchgrass najlepiej sprawdza się na Południu; Sorgo energetyczne jest optymalne dla niewielkiego obszaru na Wielkich Równinach; a odpady kukurydziane mają najniższą cenę progową, ale najwyższą intensywność emisji gazów cieplarnianych.

Stany Zjednoczone zużywają rocznie 23 miliardy galonów paliwa lotniczego, co stanowi 13% emisji CO2 pochodzących z transportu w kraju. Mimo to, w USA produkuje się tylko kilka milionów galonów Zrównoważonego Paliwa Lotniczego (SAF) rocznie. Inicjatywa Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge ma na celu zwiększenie produkcji tego paliwa do 3 miliardów galonów do 2030 roku i do 35 miliardów galonów do 2050 roku. Dąży się również do zredukowania emisji gazów cieplarnianych o 50% w porównaniu z tradycyjnymi paliwami.

Badacze Madhu Khanna i Xinxin Fan z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champaign analizowali różne czynniki dotyczące każdego surowca, takie jak cena, przy której rolnicy zdecydowaliby się zamienić dotychczasową uprawę, intensywność węglowa i koszty obniżenia emisji węgla, oraz ilość biomasy uzyskiwanej z jednostki powierzchni gruntowej.

Koszty progu rentowności obejmują wydatki na nasiona, chemikalia, nawozy oraz zbiory. Analiza wykazała, że osiągi surowca różnią się w zależności od celu: obniżenia ceny progu rentowności, zmniejszenia intensywności emisji węgla, redukcji kosztów redukcji emisji węgla lub zwiększenia produkcji biomasy na jednostkę powierzchni.

Zobacz również:

Dzisiaj · 00:54

Probiotyki mogą chronić przed toksycznymi substancjami opóźniającymi spalanie, poprawiając zdrowie dzieci i społeczności

Decydenci mają różne priorytety, które wpłyną na wybór surowców. Resztki kukurydzy to dobra opcja przy dużych wolumenach produkcji, ale wiążą się z wyższymi emisjami węgla i mogą pogarszać jakość gleby. Miskant i proso rózgowe lepiej nadają się do redukcji gazów cieplarnianych i poprawy zdrowia gleby, ale ich produkcja jest droższa i wymaga wsparcia finansowego, aby była opłacalna.

W regionach takich jak Wielkie Równiny, resztki kukurydzy są tanie, lecz szkodliwe dla środowiska. Miscanthus i trawa słoniowa są korzystniejsze dla środowiska, ale ich koszty są wyższe. Sorgo energetyczne wykorzystywane jest jedynie w niewielkich obszarach Wielkich Równin.

Koszty przetwarzania surowców na biopaliwa i ich transport do rafinerii zależą od różnych czynników. Te czynniki są kluczowe dla oceny opłacalności i przyjazności dla środowiska produkcji zrównoważonego paliwa lotniczego (SAF) w różnych miejscach.

Badanie to wspiera rolników i decydentów w wyborze najodpowiedniejszych upraw dla różnych regionów kraju. Pokazuje również, które polityki lub zachęty będą najbardziej efektywne. Khanna wskazuje, że aby osiągnąć te cele, konieczne jest albo podniesienie cen węgla, albo obniżenie kosztów produkcji zrównoważonego paliwa lotniczego.

Badanie zostało sfinansowane przez Biuro Nauki i Biuro Badań Środowiskowych Departamentu Energii. Madhu Khanna i Xinxin Fan, pracujący w kilku wydziałach Uniwersytetu Illinois, przyczynili się do tego projektu, łącząc wiedzę z różnych dziedzin.