Производство биотоплива понизит выбросы углекислого газа

Американские биохимики обнаружили, что использование многолетних дикорастущих растений для производства биотоплива в конечном итоге может привести к сокращению содержания углекислого газа в атмосфере.

Большинство известных в настоящее время систем производства биотоплива имеют нейтральный углеродный баланс – объем углекислого газа, выделяющийся в атмосферу при переработке растений и сжигания продуктов этой переработки обычно равен объему СО₂, поглощаемого при росте растений.

Текущие работы показывают, что многолетние дикорастущие культуры, которые потенциально можно использовать для производства биотоплива, растущие на бедных почвах, могут обеспечивать отрицательный углеродный баланс. В этом случае из почвы и атмосферы может поглощаться гораздо большее количество углерода, чем выделяется позднее при жатве, переработке и использовании растения в качестве биотоплива. Исследователи предполагают, что переход с нефтяного на биологическое топливо наряду с использованием подобных растительных культур позволит существенно уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере менее чем за столетие.

Дэвид Тильман (David Tilman) и его соавторы из Университета Миннесоты выращивали различные однолетние растения на малоплодородных почвах для того, чтобы выяснить, какое количество энергии может быть получено из растений при конверсии их в биотопливо, а также какой объем углекислого газа выделяется в атмосферу при этом.

Через десять лет исследований ученые из Миннесоты показали, что смесь дикорастущих травянистых растений может производить почти в 3 раза больше энергии на единицу площади посевов, сокращая при этом уровень загрязнения окружающей среды и выбросы углекислого газа в атмосферу. Таким образом, производство биотоплива из дикорастущих травянистых растений более выгодно, чем получение биоэтанола из окультуренных зерновых или биодизеля из масличных культур.

Через некоторое время нефть в прериях закончится, а вот трава там будет расти еще долго.

Одним из наибольших преимуществ использования "неокультуренных" растений является их неприхотливость. Эти травы способны расти на существенно обедненных почвах, практически непригодных для выращивания окультуренных человеком растений. Это обстоятельство сразу может ликвидировать еще одно препятствие на пути к внедрению биоэнергетики – ведь плодородные почвы нужны не только для культивирования сырьевой базы для олеохимии, но и для растений, потребляемых нами в пищу. Дикорастущие травы практически не требуют использования удобрений, гербицидов и полива, что также сокращает энергетические затраты и возможное загрязнение среды, связанные с их выращиванием.

Переработка дикорастущих трав в топливо и сжигание последнего хотя и приведут к выделению в атмосферу углекислого газа, но уже в количествах меньших, чем было поглощено растениями при росте. Рост и развитие многолетних трав приводит к росту и развитию их корневой системы, остающейся устойчивой к разложению в течение десятилетий.

Тильман отмечает, что при росте и развитии многолетних травянистых растений в прериях от половины до двух третей связанного этими растениями углерода локализуется в корневой системе. В соответствии с расчетами корневая система ежегодно «запирает» более чем четыре тонны углекислого газа на каждый гектар прерии.

Исследователи оценили, что биотопливо, получаемое из многолетних трав, произрастающих только на обедненных почвах Североамериканского континента, может обеспечить 13% от общемировых топливных потребностей транспорта и 19% от общемировых потребностей энергетического сектора.

Источник: Science, 2006, 314, 1598