Optimala bioenergrödor för hållbara flygbränslen: regionala och politiska insikter från en ny studie

StockholmForskare har nyligen undersökt kostnader och fördelar med fyra typer av bioenergi-grödor—majsstjälkar, energisorghum, miskantus och switchgrass—för produktion av hållbara flygbränslen i USA. Varje typ av gröda trivs bäst i vissa delar av landet, vilket är viktigt för beslutsfattare och jordbrukare som vill bidra till att nå målen för hållbara flygbränslen (SAF).

Viktiga resultat visar att Miscanthus är mest kostnadseffektivt i Mellanvästern, medan Switchgrass presterar bäst i Södern. Energisorghum är mest fördelaktigt för ett litet område på de Stora Slätterna. Majsstjälkar har det lägsta jämviktspriset men också den högsta intensiteten av växthusgaser.

USA använder 23 miljarder gallon flygbränsle varje år. Detta bränsle står för 13% av koldioxidutsläppen från transporter inom landet. Däremot producerar USA endast några miljoner gallon hållbart flygbränsle (SAF) varje år. Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge strävar efter att öka produktionen till 3 miljarder gallon år 2030 och 35 miljarder gallon år 2050. Målet är också att minska växthusgasutsläppen med 50% jämfört med traditionella bränslen.

Forskarna Madhu Khanna och Xinxin Fan från University of Illinois Urbana-Champaign undersökte olika faktorer för varje råvara, såsom det pris vid vilket odlare skulle ändra till andra grödor, koldioxidintensiteten och kostnaden för att minska koldioxidutsläpp samt mängden biomassa som produceras per ytenhet.

Kostnader för att gå jämnt upp inkluderar utgifter för frön, kemikalier, gödningsmedel och skörd. Analysen visade att råvarans prestanda varierar beroende på målet: att minska brytpunktpriset, sänka koldioxidintensiteten, minska kostnaden för koldioxidreduktion eller öka biomassaproduktionen per markenhet.

Läs också:

Idag · 00:54

Probiotika kan minska negativa effekter av brandskyddsmedel och förbättra folkhälsan

Beslutsfattare har olika prioriteringar som påverkar valet av råmaterial. Majsstjälkar är bra för hög produktionsvolym, men de leder till högre koldioxidutsläpp och kan försämra jordkvaliteten. Miscanthus och switchgrass är bättre för att minska växthusgaser och förbättra jordhälsan, men de är dyrare att producera och behöver ekonomiskt stöd för att vara genomförbara.

På platser som den stora prärien är rester av majs billiga men skadliga för miljön. Miscanthus och switchgrass är bättre för miljön men dyrare. Energisorghum används endast i små delar av den stora prärien.

Kostnaden för att omvandla råmaterial till biobränslen och transportera dem till raffinaderier varierar beroende på olika faktorer. Dessa faktorer är viktiga för att bedöma hur kostnadseffektiv och miljövänlig produktionen av hållbart flygbränsle (SAF) är på olika platser.

Denna studie hjälper bönder och beslutsfattare att identifiera de bästa grödorna för olika regioner i landet. Den visar också vilka policyer eller incitament som kommer att vara mest effektiva. Khanna säger att för att nå dessa mål behöver antingen koldioxidpriserna höjas eller kostnaderna för produktionen av hållbart flygbränsle minska.

Studien finansierades av forskningsavdelningarna på energidepartementet samt miljöforskning. Madhu Khanna och Xinxin Fan, som är verksamma vid flera avdelningar på University of Illinois, bidrog till studien genom att samla kunskap från olika områden.