ダラスでは、グリースが良いです。そして、グリースだけでなく、フライドポテト、オニオンリング、そしてもちろんピクルスを調理するために使用されるグリースです。燃料費を節約し、二酸化炭素排出量を削減するために、市の学区は1,700台のバスすべてを、地元のレストランから寄贈されたバイオディーゼルと再生植物油の両方で動作する特別なエンジンで動作するように変換しています。 2009年、最初のバスであるフライヤーフライヤーが道路に乗りました。当局は、バスの全車両をバイオ燃料で走らせることにより、毎年40万ドルを節約できると見込んでいます[出典:NPR]。
何年もの間、政治家、ジャーナリスト、科学者は、化石燃料、特に石油の世界の消費を減らす方法として、バイオ燃料(植物から作られた燃料)を宣伝してきました。これらのいわゆる「エネルギー作物」には、小麦、トウモロコシ、大豆、サトウキビが含まれます[出典:ウォーカー]。バイオ燃料は化石燃料よりもクリーンに燃焼し、大気中に放出される汚染物質や温室効果ガス(二酸化炭素など)が少なくなります。それらは持続可能であり、エネルギー会社はしばしばバイオ燃料とガソリンを混合します。言い換えれば、石油、石炭、天然ガスとは異なり、バイオ燃料が不足することはありません。
バイオ燃料は、バイオアルコールとバイオディーゼルの2つの主要なカテゴリに分類されます。エタノールなどのバイオアルコールを作成するために、エンジニアは酵母とバクテリアを使用して、トウモロコシや他の植物のでんぷんを分解します。バイオディーゼルを製造するために、製油所は大豆などの作物にすでに含まれている油を使用します[出典:トーマス]。これらの植物油はアルコールで処理され、バイオディーゼルに変わります。
ただし、これらの奇跡の燃料にはいくつかの欠点があります。とりわけ、一部のエネルギー作物は土地を求めて食用作物と競合し、食料価格の上昇や森林破壊などの問題を引き起こしています。さらに、一部のエネルギー作物を変換するコスト、およびバイオ燃料で稼働するように自動車や発電所を改造するコストは、高額になる可能性があります[出典:Brune]。バイオ燃料作物のトップ10について他に考慮すべきことがあります。
エタノールの世界では、トウモロコシが王様です。砂糖が豊富なトウモロコシをエタノールに変えることは、ビールを醸造することによく似ています。労働者は最初に黄金の果実を挽いて温水と混ぜ、次に酵母を加えます。酵母は、スラリーを発酵させるか、エネルギーを生成するアルコールに変えます。製油所は、既存の自動車エンジンで使用するためにエタノールとガソリンを混合します。エタノールは、トウモロコシ、小麦、サトウキビのいずれから作られていても、ガソリンよりも大気中に放出される一酸化炭素、窒素酸化物、硫黄が少なくなります。エタノールはスモッグも減らし、人々、特に都市に住む人々の健康上の問題を最小限に抑えることができます。
発酵プロセスでトウモロコシの果実を使用することは、トウモロコシ植物全体を使用するよりも安価です。トウモロコシの茎や葉に含まれる糖分は、セルロースと呼ばれる物質をかくれんぼします。セルロースは分解するのが難しく、費用がかかります。ただし、研究者はそのプロセスをより費用効果の高いものにしようとしています。さらに、ミシガン州立大学の科学者は、頑固なセルロースを砂糖に変え、エンジニアがエタノールに発酵させることができる特別な酵素を含むトウモロコシの菌株を開発しました。ミシガン州立大学の科学者たちは、彼らの新種のトウモロコシであるスパルタンコーンにより、植物廃棄物からのエタノールの生産がより安価で時間のかからないものになると述べています[出典:サイエンスデイリー]。
そんなにグリーンじゃない?
とうもろこしをバイオ燃料に育てて加工することは、実際には大量の化石燃料を使用します。製油所が蒸留プロセスを完了すると、トウモロコシエタノールの各ガロンの約20パーセントだけが「新しい」エネルギーになります[出典:Tillman andHill]。
人々は何世紀にもわたって菜種油を使って食べ物を調理し、家を照らしてきました。今日、菜種油はバイオディーゼル燃料の重要な形態です。おそらく最も重要な種類の菜種油は、菜種の一種であるカノーラに由来します。他の菜種とは異なり、カノーラはエルカ酸が少ないため、動物や人間がより健康的に食べることができます。
一般的に、植物油から作られたバイオディーゼルは、寒い気候ではうまく機能しません。何故ですか?ほとんどの植物油は飽和脂肪が多いため、バイオディーゼルに氷の結晶が形成され、車のエンジンが焼き付く傾向があります。ただし、菜種油は飽和脂肪が少ないため、極寒の気温では氷が実現しにくくなります[出典:コネチカット大学]。
また、カノーラや他の種類の菜種は、他の野菜植物よりも油分が多いため、カノーラや菜種は、燃焼するとより多くのエネルギーを生成できます。菜種油とカノーラ油から作られたバイオディーゼルは、ディーゼル燃料よりも少ない一酸化炭素を放出します。菜種とカノーラから作られたバイオディーゼルは、重機やその他の車両に非常に効率的に電力を供給します。一般に、バイオディーゼルで動作するエンジンは、ガソリンを動力源とするエンジンよりも効率的です。
石油からの脱却とバイオ燃料の使用の増加に最も力を入れている国が1つあるとすれば、それはブラジルです。南米の国は、1973年の中東の石油禁輸により世界中の石油の出荷が減少した後、環境にやさしくなり始めました。石油の価格が上昇したとき、ブラジル政府は農民にサトウキビをもっと植えるように勧めました。次に、そのサトウキビをエタノールに加工しました。ブラジルは移行に数十億ドルを投資し、最終的にサトウキビエタノールはガソリンよりも安価になりました。 1980年代半ばまでに、ブラジルのすべてのドライバーはエタノールを動力源とする車両を運転していました。今日、ブラジルのほぼすべての車には、ガソリンまたはエタノールのいずれかで動作できる「柔軟な」燃料エンジンが搭載されています[出典:ウォーカー]。
ブラジルの気候はサトウキビの栽培に適しています。ただし、サトウキビからエタノールを生産することは、トウモロコシからエタノールを生産するよりも6分の1の費用がかかります。サトウキビを育てるには、農薬や肥料など、必要な化学物質が少なくて済みます[出典:Cox]。しかし、サトウキビを収穫するとき、農民は畑を燃やさなければならず、それは大量の温室効果ガスを大気中に放出します。
なんて甘い!
ブラジルは毎年約1億6000万バレルのサトウキビエタノールを米国に輸出しています[出典:Cox]。
パーム油は、バイオ燃料のジキル博士とハイド氏です。一方では、ヤシの木の果実から抽出されたパーム油は、市場で最もエネルギー効率の高いバイオディーゼル燃料の1つです。ディーゼルエンジンは、パーム油バイオディーゼルで稼働するように変更する必要はありません。パーム油からのバイオディーゼルは、ガソリンよりも大気中に放出される二酸化炭素が少なくなります。さらに、パーム油は、ほとんどのヤシの木のプランテーションが位置するマレーシアとインドネシアの経済を助けます。しかし、マレーシアとインドネシアの農民は、より多くのヤシのプランテーションのための場所を作るために、毎日数千エーカーの熱帯雨林を燃やしています。この破壊はすでに脆弱な生態系を脅かし、何千もの動植物種を危険にさらします[出典:ブルーン]。
ジャトロファのことは聞いたことがないかもしれませんが、バイオ燃料の世界では、醜い有毒な雑草はロックスターです。ジャトロファの茂みは急速に成長し、水が不足しているときにうまく機能し、40%の油分を含む種子があれば、ジャトロファは世界が原油に依存するのを減らすのに役立ちます。インドはジャトロファの最大の生産国です。実際、インドのバイオディーゼル産業は植物を中心としており、食糧生産に適さない土地で作物を栽培できる地方の農家に経済的利益をもたらしています。 50年の寿命を持つジャトロファブッシュは、干ばつや害虫によって荒廃した土地でうまくいきます。ある推定によると、2.47エーカー(1ヘクタール)のジャトロファは0.83トン(752キログラム)から2.20トン(1995.81キログラム)の石油を生産します[出典:IndustrialBioprocessing]。
科学者は砕いたジャトロファの種子からの油をバイオディーゼルに変えることができるだけでなく、エンジニアは残ったものを取り出してバイオマスの供給源として使用することができます。 (生物の廃棄物から生成されるエネルギー)、それは工場や発電所に燃料を供給するために使用されます[出典:Macintyre]。
とても痛い
中央アメリカに住む人々は、便秘を含むさまざまな病気の民間療法として何世紀にもわたってジャトロファ植物を使用してきました。しかし、この有毒植物の未処理の種子を3つ飲み込むと、人は死ぬ可能性があります[出典:Macintyre]。
豆腐でもタコスでも、クレヨンでもシャンプーでも、キャンドルでもペンでも、大豆の商品は店頭に並んでいます。今や至る所にある大豆は、その履歴書にグリーンエネルギーを加えることができます。実際、米国で使用されているバイオディーゼルのほとんどは大豆油から作られています。自動車、特に重機やバスは、純粋な大豆バイオディーゼル、またはバイオディーゼルとディーゼルの混合物で走行できます。全米科学アカデミーによると、大豆バイオディーゼルは、トウモロコシエタノールよりも環境に優しく、より多くのエネルギーを生み出します[出典:Barrioneuvo]。研究者は、トウモロコシや大豆の栽培に必要なエネルギー量と、それらの作物をバイオ燃料に変換するためのエネルギー量を調査し、大豆が使用する肥料や農薬が少なく、温室効果ガスを含む汚染物質の環境への放出が少ないことを発見しました[出典:モンガベイ]。
さらに、1ブッシェルの大豆は1.5ガロン(5.68リットル)のバイオディーゼルを生産します。さらに、大豆生産に充てられる土地の量は、他の油糧種子作物に充てられる面積の量よりもはるかに多く、バイオディーゼル生産の増加につながります。ただし、大豆の油分(20%)は、カノーラ(40%)およびヒマワリの種(43%)の油分よりも低くなっています[出典:コネチカット大学]。
主にポテトチップスやその他のスナックの揚げ物に使用されますが、綿実油はバイオディーゼルに変換できます。油は綿花の約20パーセントを占めています。 1ガロン(3.78リットル)の標準ディーゼル燃料を置き換えるには、1ガロン(3.78リットル)以上の綿実が必要です。カリフォルニア大学バークレー校のMichaelO'Hareによると、1エーカーの綿実は35ガロン(132.5リットル)の油を生産し、菜種より3分の1少ない[出典:ブラウニング]。
ひまわりは大きくて美しく、野球選手は種を噛むのが大好きです。これらの種子は油分が豊富で、ヒマワリは人気のあるバイオ燃料作物になっています。製油所は石油をバイオディーゼルに加工するか、植物廃棄物をバイオマスとして使用します。これにより、工場や発電所に燃料を供給することができます。全国ひまわり協会によると、1エーカー(0.4ヘクタール)のひまわりは600ポンド(272.1キログラム)の油を生産することができます[出典:全国ひまわり協会]。
ヒマワリはコロラド州ダブクリークで大企業です。数年前、多くの農家が数エーカーのヒマワリを植え始め、農機具に電力を供給するために花の油をバイオディーゼルに変えました。 2008年までに、町の周りの数千エーカーはひまわりで黄色になりました。農家は種子の一部をバイオエネルギー会社に販売し、バイオエネルギー会社は油糧種子をバイオ燃料に変え、花の植物廃棄物を小さな燃料ペレットに圧縮しました。労働者はペレットをガスに変換し、会社はそれを発電機に燃料として使用しました[出典:バーク]。
米国でのエタノール生産に関して言えば、小麦はトウモロコシの醜い義姉妹です。製油所は小麦や大麦を含むさまざまな種類の「原料」からエタノールを生産していますが、アメリカのエタノールの約90%はトウモロコシから作られています。エタノールは主に自動車に動力を供給するために使用され、ガソリンと混合されることがよくあります。しかし、ヨーロッパでは、エネルギー作物として小麦を使用することが増えています。 2010年に開設された英国初の小麦ベースのエタノールプラントは、毎年1億600万ガロン(400万リットル)のバイオ燃料を生産すると予想されています。同社は年間約120万トン(907.18キログラム)の小麦を使用すると見込んでいます[出典:Bakhsh]。多くの人々は、エネルギー作物として小麦を栽培すると、食糧に必要な穀物が転用されることを懸念しています。イリノイ大学の研究者は、農家がバイオ燃料として使用するために小麦とトウモロコシを栽培すると、食料価格が急騰すると述べています。
とうもろこしを忘れてください。大豆と一体。パーム油についても言及しないでください。世界の石油への欲求を減らし、地球を地球温暖化から救う可能性のある不思議な植物を見たい人は、グレートプレーンズを通り抜けて窓の外を見てください。表示されるのは草-スイッチグラスです。
トウモロコシとは異なり、スイッチグラスでセルロースを使用してエタノールを製造する場合、化石燃料からのエネルギーは少なくて済みます。さらに、セルロースエタノールはトウモロコシエタノールよりも多くのエネルギーを含んでいるため、温室効果ガスの排出量が劇的に削減されます。素晴らしいスイッチグラスのプランテーションや農場はありませんが、科学者たちは現在、スイッチグラスを未来のエネルギーにするためのさまざまな方法に取り組んでいます。たとえば、アラバマ州のオーバーン大学の研究者は、1エーカーあたり15トンのバイオマスを生産するスイッチグラスのテストプロットを栽培しました。科学者たちは、1エーカーあたり毎年1,150ガロンのエタノールを生産できると言っています[出典:オークリッジ国立研究所]。
農民がエネルギー作物としてスイッチグラスを栽培し始めると、彼らはより少ない肥料、農薬、水を使用するようになります。スイッチグラスのいいところは、多年生植物として、農家は一度だけ植えるだけでよいということです。科学者たちは、スイッチグラスは成長に必要なエネルギーの5倍のエネルギーを提供し、農業に使用されていない辺境の土地で成長すると言います。したがって、農民は農地を食料生産から奪っていません[出典:Biello]。
初版:2010年12月13日