https://frosthead.com

Generasi Biofuel Selanjutnya Bisa Datang Dari Lima Tanaman Ini

Pada awal 2000-an, ketika saya masih muda, pencinta lingkungan berambut gimbal di kiblat surfer hippie di Santa Cruz, California, seorang teman berbagi fakta yang mengejutkan: mobil dapat menggunakan minyak nabati dan alkohol.

“Bung!” Sobat saya berseru sebelum menjelaskan bahwa Henry Ford merancang Model T untuk dijalankan dengan biofuel rami, dan Rudolf Diesel, yang menemukan mesin diesel, bermaksud untuk menggunakan minyak kacang. Bukan hanya itu, tetapi biofuel tidak mencemari seperti minyak bumi, saya belajar. Saya segera bertemu dengan seorang pria dengan bus sekolah biodiesel dikonversi, yang menyemburkan aroma lezat kentang goreng dari knalpotnya.

Mengapa tak seorang pun selain hippies bermata mimpi tampaknya menyadari hal ini? Dan mengapa, seabad setelah Model T ditemukan, apakah kita bertempur melawan minyak bumi — dan menghancurkan planet ini dengan pembuangan minyak bumi — ketika kita bisa menanam bahan bakar organik kita sendiri yang ramah iklim di rumah?

Dalam beberapa bulan saya telah membeli sebuah truk diesel usang dan mendapati diri saya menyelinap di belakang restoran Jepang untuk menyedot minyak goreng bekas dari tong-tong logam raksasa yang berbau seperti tempura tengik. Menangkis tikus dan anggur, seorang teman dan saya mengumpulkan minyak dalam drum 55-galon, mencampurnya dengan metanol yang diperoleh dari toko otomotif khusus, dan Red Devil lye, pembersih saluran air umum dari toko perangkat keras lokal (ini adalah ketiganya bahan utama dalam biodiesel) di halaman belakang rumahnya. Dihiasi dengan sarung tangan hazmat dan googles keselamatan (alkali dan metanol, kami kecewa mengetahui, sangat beracun), baju pelindung kami diwarnai dengan minyak, kami dengan gugup menuangkan bets pertama ke dalam tangki bahan bakar truk saya dan menyalakan mesin.

Tidak hanya itu berjalan, tetapi mesin diesel yang keras dan lancip mengadopsi purr halus (metanol sebenarnya dijual sebagai pembersih injektor bahan bakar, membuat mesin berjalan lebih lancar pada biodiesel). Teman saya dan saya bersyukur tinggi ketika aroma asap knalpot diesel memberi aroma wangi yang relatif menyenangkan. Kami tidak hanya bergabung dengan revolusi untuk menyelamatkan planet ini, kami mengisi tangki kami dengan harga sedikit metanol dan alkali.

Revolusi Biofuel Bukan Itu

Sekitar waktu itu, gerombolan penggemar biofuel DIY sedang mencari minyak goreng bekas di seluruh negeri, dan banyak perusahaan baru mulai memproduksi biodiesel daur ulang pada skala komersial. Pemerintah federal juga terlibat, menawarkan insentif bagi petani dan perusahaan minyak untuk membangun industri bahan bakar rumahan nasional.

Dengan penerapan Standar Bahan Bakar Terbarukan nasional pada tahun 2005, dan Undang-Undang Kemandirian dan Keamanan Energi pada tahun 2007, industri transportasi dipaksa untuk mengadopsi biofuel dalam skala besar, itulah sebabnya hampir setiap pompa bensin di negara ini sekarang memiliki tanda kecil. mencatat bahwa bahan bakar “dapat mengandung etanol hingga 10 persen” —bahan bakar berbasis alkohol yang merupakan mesin gas yang setara dengan biodiesel.

Tapi gambar ini tidak semerah kelihatannya, seperti yang kami perincikan dalam esai foto tentang etanol berbasis jagung dalam edisi musim gugur 2017 Modern Farmer . Jagung dan, pada tingkat lebih rendah, kedelai dan milo adalah satu-satunya tanaman sampai saat ini yang telah terbukti secara ekonomi layak untuk produksi biofuel skala industri di AS (sejumlah besar etanol tebu diproduksi di negara-negara tropis, seperti Brasil). Tetapi ternyata masalah lingkungan yang terkait dengan penanaman tanaman itu pada skala industri — tanaman yang membutuhkan lahan subur serta irigasi yang berlebihan, pengolahan tanah, dan bahan bakar traktor untuk menghasilkan — lebih besar daripada manfaat lingkungan dari pembakaran biofuel berbasis jagung.

Etanol jagung dengan cepat kehilangan reputasinya sebagai solusi perubahan iklim, namun petani dengan bersemangat terus menanamnya, didukung oleh kenaikan harga yang dibayarkan per gantang sejak Standar Bahan Bakar Terbarukan mulai berlaku. Hampir 40 persen dari tanaman jagung tahunan sekarang dikonversi menjadi bahan bakar. "Kegilaan etanol" telah menyebabkan sisa-sisa padang rumput asli yang terakhir digarap untuk menanam jagung dalam beberapa tahun terakhir. Etika menggunakan tanah pertanian utama untuk menanam bahan bakar dan bukannya makanan meragukan.

Tanaman Biofuel Generasi Selanjutnya

Menggunakan minyak goreng daur ulang untuk bahan bakar belum menjadi sukses komersial yang meluas, juga tidak ada minyak penggoreng di luar sana untuk bahan bakar bahkan sebagian kecil dari kendaraan di negara ini. Namun secara teori, hampir semua bahan tanaman dapat dikonversi menjadi biofuel, termasuk produk limbah seperti serbuk gergaji dan batang jagung (saat ini etanol dibuat terutama dari biji jagung, bukan batang). Para peneliti sedang mengerjakan biofuel yang terbuat dari spesies yang tumbuh subur di lahan marginal dan hanya membutuhkan sedikit atau tidak ada irigasi atau pupuk. Beberapa bahkan mencari untuk memanen spesies invasif sebagai bahan baku untuk tanaman biofuel.

Sayangnya, berbagai rintangan praktis dan teknologi telah menghambat produksi biofuel ramah lingkungan dalam skala besar sejauh ini. Tetapi seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan, tantangan-tantangan ini kemungkinan akan dapat diatasi. Berikut adalah beberapa biofuel paling menjanjikan yang sedang dikembangkan.

Rami

Impian Henry Ford suatu hari nanti bisa menjadi kenyataan. Serat rami memiliki sejarah penggunaan yang panjang, dan bijinya tidak hanya bergizi, tetapi memiliki kandungan minyak yang sangat tinggi. Rami, pada dasarnya gulma, tumbuh subur di tanah miskin dan membutuhkan input minimal, namun menghasilkan hampir empat kali lebih banyak minyak per hektar dibandingkan kedelai, yang saat ini merupakan satu-satunya tanaman yang ditanam dalam skala besar untuk biodiesel di AS. Tantangan terbesar untuk menggunakan rami sebagai biofuel hanya sedikit yang tumbuh. Beberapa negara, seperti Prancis dan Kanada, memproduksinya dalam skala terbatas, tetapi di AS, "rami" industri telah ilegal bagi petani untuk tumbuh sejak tahun 1930-an — meskipun tidak mengandung cukup THC untuk membuat siapa pun menjadi tinggi.

(jessicahyde via Fotolia)

Switchgrass

Sementara etanol berbasis jagung hampir tidak mengandung energi sebanyak yang diperlukan untuk memproduksinya, bahan bakar yang terbuat dari switchgrass, tanaman padang rumput asli yang ditemukan di wilayah Great Plains, mengandung lebih dari 5 kali lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan untuk menumbuhkan dan memurnikannya menjadi etanol. Daripada menggunakan prairi asli untuk menanam jagung, bahan bakar nabati berbasis switchgrass dapat mendorong penanaman kembali padang rumput tersebut. Masalahnya adalah bahwa teknologi biofuel "selulosa", yang diperlukan untuk mengubah rumput dan bahan tanaman kayu menjadi etanol, belum berkembang secepat teknologi yang digunakan untuk mengubah gandum menjadi bahan bakar. Itu ada, tetapi belum cukup hemat biaya. Namun, beberapa juta galon biofuel selulosa sekarang diproduksi setiap tahun di AS, dan tampaknya hanya masalah waktu sebelum kita memiliki teknologi untuk switchgrass untuk menggantikan jagung sebagai bahan baku etanol.

Carrizo Cane

Ratusan ribu hektar di AS selatan, dari Florida ke California, dipenuhi dengan tanaman eksotis yang dikenal sebagai batang carrizo, atau buluh raksasa. Kerabat bambu ini tumbuh setinggi 20 hingga 30 kaki dalam waktu setahun, menghasilkan lebih banyak biomassa per acre daripada hampir semua tanaman lain di bumi. Telah disebut-sebut sebagai kandidat yang lebih baik untuk produksi etanol selulosa daripada switchgrass, dan sudah digunakan pada skala komersial di Eropa, di mana ia adalah spesies asli, untuk tujuan itu. Kecenderungan invasifnya memberikan sedikit insentif untuk menanamnya di tempat lain. Telah ada beberapa upaya untuk memanen tebu carrizo yang sudah tumbuh di AS, yang ditemukan terutama di sepanjang tepi sungai dan di lahan basah, di mana ia mencabut tanaman asli. Pendekatan ini kedengarannya seperti win-win, tetapi sejauh ini terbukti tidak mungkin secara logistik.

Carrizo-Cane-Giant-Reed-Biofuel-519x346.jpg Tongkat Carrizo, juga dikenal sebagai buluh raksasa. (hk13114 / Shutterstock.com)

Jarak

Semak tropis ini beracun bagi manusia dan ternak, tetapi bijinya adalah minyak 40 persen, yang secara historis digunakan sebagai minyak lampu. Mulai pertengahan 2000-an, puluhan ribu hektar jatropha ditanam untuk biofuel, sebagian besar di India dan Afrika. Tanaman itu dikenal tumbuh subur di tanah marginal, tetapi tanah yang kaya dan irigasi diperlukan untuk produksi minyak maksimum. Namun, para peneliti terus membiakkan varietas yang lebih baik, dan beberapa negara Afrika terus berinvestasi di dalamnya, membayangkan semak belukar ini sebagai kunci pasokan bahan bakar mereka di masa depan.

Biji jarak Benih jarak (Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com)

Alga

Alga menghasilkan minyak hingga 200 kali lebih banyak per hektar daripada kedelai. Organisme akuatik yang tumbuh cepat ini dapat tumbuh di air asin, laguna air limbah kota, atau di cekungan buatan manusia yang dangkal di gurun tempat tidak ada tanaman lain yang dapat bertahan hidup. Departemen Energi AS, bersama dengan beberapa perusahaan minyak terbesar di dunia, telah mengeluarkan ratusan juta dolar untuk meningkatkan produksi bahan bakar ganggang. Satu dekade yang lalu, promotor industri menjanjikan bahan bakar ganggang akan semurah bahan bakar minyak sekarang - dan itu akan tersedia secara luas di pompa bensin. Tetapi keanehan tanaman telah membuat produksi berskala besar menjadi penghalang biaya, dan banyak bahan bakar ganggang telah hilang dalam beberapa tahun terakhir. Yang lain masih mengejar mimpi itu. Musim panas ini, Exxon Mobil melaporkan terobosan teknologi yang menjanjikan untuk akhirnya membuat bahan bakar ganggang menjadi hemat biaya — namun, hal itu melibatkan ganggang yang direkayasa secara genetis.

Gelombang ganggang hijau di kolam Gelombang ganggang hijau di kolam (Detailfoto / Shutterstock.com)

Lebih banyak cerita dari Petani Modern:

  • Akankah Wol Domba Tumbuh Selamanya?
  • 6 Perbedaan Antara Llamas dan Alpacas
  • Cara Menanam Hutan Makanan Musim Dingin Ini
Generasi Biofuel Selanjutnya Bisa Datang Dari Lima Tanaman Ini