Die Biokraftstoffproduktion im Südwesten der USA kann laut einer Studie des US Geological Survey das bestehende Biokraftstoffportfolio des Landes ergänzen.
Im Südwesten der USA wird möglicherweise Rutengras für Biokraftstoffe angebaut und geerntet.
Die Forscherin Amelia Wolf, eine Ökologin und Postdoktorandin an der Carnegie Institution of Science am Department of Global Ecology der Stanford University, erklärte gegenüber EarthSky:
Das Wichtigste, woran Sie denken sollten, wenn Sie über die Zukunft von Biokraftstoffen nachdenken, ist, dass es in jedem Teil des Landes Kompromisse mit dem Wachstum von Biokraftstoffen gibt.
Und gerade im Südwesten gibt es Kompromisse beim Wasserverbrauch. Es gibt viel potenzielle Landverfügbarkeit, aber es gibt auch potenzielle Überbeanspruchungen von Wasser. Und eines der großen Dinge im Südwesten ist, dass die Infrastruktur gerade aufgebaut wird. Wir haben hier also eine Chance, eine echte Gelegenheit, uns dem zu Beginn zu nähern und darüber nachzudenken, wie wir am besten vorgehen können, und tatsächlich sagen zu können, dass dies die Gleichung sein wird, wenn wir über den Wasserverbrauch nachdenken.
Und hier liegen die Potenziale. Dies ist die oberste Produktionsmöglichkeit.
Außerdem gibt es im Südwesten einen einzigartigen Lebensraum. Es gibt also ökologische Fragen, über die man nachdenken muss. Algen beanspruchen nicht viel Land, was sich also positiv auswirkt. Dies wird jedoch im Wesentlichen das Pflastern einiger Bereiche beinhalten. Photobioreaktoren sind eine Art Fabrik. Und so müssen die einzigartigen biologischen Ressourcen des Landes berücksichtigt werden. Viele Kompromisse müssen bedacht werden. Es ist eine großartige Zeit, dies zu tun, da all diese Technologien entwickelt werden.
Ein Photobioreaktor, in dem Algen zur Herstellung von Biodiesel gezüchtet werden. Bildnachweis: Jurveston
Dr. Wolf erklärte, warum der Südwesten der USA als Standort für den Anbau von Biokraftstoffen angesehen wird.
Die Nutzung von Land im Südwesten der USA bietet einige wirklich große potenzielle Vorteile. Vor allem gibt es viel öffentliches Land. Und es gibt eine Menge verfügbares Land, das möglicherweise genutzt werden kann. Im Südwesten der USA fällt viel Sonnenlicht ein. Dies ist offensichtlich eine Voraussetzung für den Anbau von Pflanzen. Und es gibt dort sehr wenig Nahrungsmittelproduktion. Der Wettbewerb um Lebensmittel wäre also sehr gering. Aber es gibt nicht viel Wasser.
Wir wollten also untersuchen, welches Potenzial für die Herstellung von Biokraftstoffen besteht, ohne den Druck für den Wasserverbrauch im Südwesten zu erhöhen. Das ist bei vielen Biokraftstoffen der ersten Generation eine echte Auseinandersetzung. Dies sind Biokraftstoffe, die aus Mais, Soja und Zuckerrohr hergestellt werden. Dies macht den Südwesten der USA zu einem möglichen Kandidaten für diese Biokraftstoffe der nächsten Generation, die sich in einem wirklich aufregenden Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden.
Eine Baumwollfarm in Arizona. Zukünftiger Standort für Biokraftstoffe?
Die Landwirte könnten vom Anbau von Heu zum Anbau von Weidegras wechseln, das gesammelt und in Zelluloseethanol umgewandelt werden könnte, sagte Wolf.
Etwa 75 Prozent des Wasserverbrauchs im Südwesten wird tatsächlich für die Landwirtschaft verwendet, was mich überraschte, als ich das zum ersten Mal erfuhr. Ein guter Teil davon fließt in die Heuernte. Und so gab es einige Analysen, nach denen Heu möglicherweise durch Weidelgrasfelder ersetzt wird, wenn wir tatsächlich in der Lage sind, Biokraftstoffe auf Zellulosebasis herzustellen.
Die Geschichte, sagte Dr. Wolf, ist etwas anders, wenn man Algen und ihr Potenzial als Biokraftstoff betrachtet.
Algen befinden sich in einem früheren Stadium der Forschung und Entwicklung. Sie können entweder in offenen Teichen oder in geschlossenen Systemen angebaut werden. Diese werden Photobioreaktoren genannt. Sie haben einige echte Vorteile, da mit diesen Photobioreaktoren pro Fläche viel Brennstoff erzeugt werden kann. Wo die Produktion pro Hektar Land mit der traditionellen Ernte relativ gering ist, produziert das Setzen von Algen auf einem Hektar Land viel mehr Biokraftstoff. Das führt also zu viel weniger Landumwandlung.
Aber es ist auch sehr energieintensiv - es ist wie das Errichten einer Fabrik. Wenn Sie diese Dinge weniger an Land bringen möchten, können Sie diese Algen-Photobioreaktoren neben einer Abwasserbehandlungsanlage oder einer CO2-Quelle, z. B. einem Kraftwerk, aufstellen. Die Leute haben vielleicht von Rauchgas gehört, das aus einem Kraftwerk kommt. Das ist meistens CO2. Und um Pflanzen anzubauen, braucht man sowohl CO2 als auch Wasser und Nährstoffe, die man aus dem Abwasser gewinnen kann.
Zu den Forschern der Studie gehören Amelia Wolf und Sasha C. Reed vom US-amerikanischen Geological Survey in Moab, Utah.
In diesem Video beschreibt der Forscher Jonathan Trent vom NASA Ames Research Center Experimente zum Algenwachstum.
Fazit: Die Biokraftstoffproduktion im Südwesten der USA könnte laut einer Studie des US-amerikanischen Geological Survey dazu beitragen, die künftigen Ziele des Landes für erneuerbare Kraftstoffe zu erreichen. EarthSky sprach mit Amelia Wolf von der Carnegie Institution of Science im Department of Global Ecology der Stanford University, einer der Forscher, die vom 6. bis 12. August in Austin, Texas, an der 96. Jahrestagung der Ecological Society of America teilnahm. 2011.