Замена кукурузы на траву повысит выход этанола и сократит выбросы
Исследователи сообщают, что выращивание многолетних трав на наименее продуктивных сельхозугодьях в США, которые сейчас используются для производства кукурузного этанола, приведет к увеличению общего урожая кукурузы, более высокому выходу этанола с акра и улучшению качества грунтовых вод. Такой переход также резко сократит выбросы двух мощных парниковых газов: диоксида углерода и закиси азота.
В исследовании использовалась компьютерная модель роста растений и химии почвы для сравнения экологических эффектов от выращивания кукурузы (Zea mays L.), мискантуса (Miscanthus x giganteus, стерильного гибридного злака, используемого в биоэнергетике Западной Европы) и проса прутьевидного (Panicum virgatum L.), родного для США. Анализ показал, что наибольшие экологические преимущества дает замена 30% наименее продуктивных акров кукурузы на мискантус.
«Если целлюлозное сырье (такое как мискантус) будет высажено на пахотных землях, которые в настоящее время используются для производства этанола в США, мы сможем получить больше этанола (+82%) и зерна для продовольствия (+4%), одновременно сократив выщелачивание азота (–15–22%) и выбросы парниковых газов (–29% до –473%)», — написали исследователи в отчёте, опубликованном в журнале Frontiers in Ecology and the Environment.
«Согласно нашей модели, просто заменив культуры, вы превращаете весь этот регион из источника парниковых газов для атмосферы в поглотитель парниковых газов из атмосферы», — сказал профессор биологии растений Университета Иллинойса и Института энергетической биологии (EBI) Эван ДеЛюсия, руководивший исследованием. Мискантус хорошо растёт на маргинальных землях без удобрений, что устранило бы основной источник загрязнения воздуха и воды, отметила аналитик по сырью EBI Сара Дэвис.
Исследователи отмечают, что перед коммерческим переходом от кукурузы к целлюлозному этанолу предстоит преодолеть несколько барьеров, в основном экономических и технологических. Однако в этой области ожидают, что эффективная цепочка преобразования лигноцеллюлозы в этанол будет создана в течение десятилетия.