Использование кукурузных растительных остатков для производства этанола и других видов биотоплива снижает содержание углерода в почве и может генерировать больше парниковых газов, чем бензин. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Climate Change.
В настоящее время Министерство энергетики США выделило более одного миллиарда долларов федеральных средств для поддержки производства целлюлозного биотоплива, в том числе, этанола из кукурузы. Однако, исследователи из Университета Небраска-Линкольн (University of Nebraska-Lincoln) поставили под сомнение целесообразность наращивания биотоплива из отходов кукурузного производства: стеблей, листьев и початков, остающихся на полях после сбора урожая.
Учёные во главе с доцентом Адамом Лиска (Adam Liska) использовали суперкомпьютер в голландском вычислительном центре UNL для моделирования эффекта удаления остатков растений с 128 млн акров земли всех 12 штатов "кукурузного пояса" США. Математическая модель показала, что удаление отходов с полей генерирует дополнительно от 50 до 70 граммов углекислого газа на мегадждоуль энергии, произведённой с помощью биотоплива. Среднегодовые выбросы углекислоты на протяжении пятилетнего периода при использовании биотоплива составляют около 100 г/МДж, что на 7% выше, чем при использовании бензина.
Исследователи обнаружили, что количество углекислого газа остаётся неизменным и не зависит от того, полностью удалили отходы с полей или частично. "Если удаляется меньше отходов, то меньше снижается содержание углерода в почве, но это приводит к уменьшению выхода биотоплива", – пояснил Лиска.
Для смягчения влияния роста выбросов углекислоты и снижения уровня углерода в почве, учёные рекомендуют использовать покровные культуры. Также производители могут перерабатывать в биотопливо альтернативное сырье, такое как многолетние травы или древесные отходы. Ещё одной возможной альтернативой может стать разработка и внедрение новых экономичных автомобилей, потребляющих значительно меньше топлива.
Лиска рассказал, что его команда безуспешно старалась опровергнуть собственное исследование, пытаясь найти в нём изъяны. По его словам, к подобным выводам близко подошли и другие исследователи.
Результаты работы учёных из Небраски, вероятно, не слишком удивят американских фермеров, которые уже давно отмечают важность сохранения растительных остатков на полях для защиты от эрозии и сохранения качества почвы. Однако, до сих пор учёные не могли достоверно оценить количество углерода, который теряет почва при удалении отходов растениеводства, и как это влияет на выбросы СО2 в атмосферу.
Для составления и проверки своей модели Лиска использовал данные контроля содержания углерода в почве с 2001 по 2010 год, результаты 36 других исследований в Северной Америке, Европе, Азии и Африке, почвенные карты и карты урожайности культур.
Исследование, которое финансируется за счёт гранта Министерства энергетики США, ведётся с 2007 года. В нём принимают участие преподаватели, сотрудники и студенты четырёх факультетов университета.
Наверх