Kunnen cellulose-biobrandstoffen - of vloeibare energie uit grassen en hout - een groene brandstof van de toekomst worden, een ecologisch duurzame manier bieden om aan de energiebehoeften te voldoen? In Wetenschap , onderzoekers van het door het Amerikaanse Department of Energy gefinancierde Great Lakes Bioenergy Research Center zeggen ja, maar met een paar belangrijke kanttekeningen.

"Het klimaatvoordeel van cellulose-biobrandstoffen is eigenlijk veel groter dan aanvankelijk werd gedacht, " zei Phil Robertson, University Distinguished Professor of Ecosystem Science aan de Michigan State University en hoofdauteur van het onderzoek. "Maar dat voordeel hangt in grote mate af van verschillende factoren, die we allemaal moeten begrijpen om het goed te doen."

Hoewel nog geen marktmacht, cellulose-biobrandstoffen worden routinematig meegenomen in toekomstige klimaatmitigatiescenario's vanwege hun potentieel om zowel het gebruik van aardolie te verdringen als de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. die voordelen, echter, worden bemoeilijkt door de behoefte aan grote hoeveelheden land om op grote schaal cellulose-biobrandstoffen te produceren.

"De duurzaamheidsvraag gaat grotendeels over de impact van het gebruik van miljoenen hectares Amerikaans land om biobrandstofgewassen te verbouwen, " zei Robertson. "Kunnen we dat doen zonder de wereldwijde voedselzekerheid te bedreigen, afnemende biodiversiteit, of grondwatervoorraden verminderen? Hoeveel meer mest zouden we gebruiken? Wat zijn de afwegingen voor echt klimaatvoordeel, en zijn er synergieën die we kunnen bevorderen?"

Puttend uit tien jaar empirisch onderzoek, Robertson en GLBRC-collega's van MSU, de Universiteit van Wisconsin en de Universiteit van Maryland identificeren verschillende opkomende principes voor het beheer van de complexe milieueffecten van cellulose-biobrandstof.

Eerst, de onderzoekers laten zien hoe het kweken van inheemse meerjarige soorten op marginale gronden - land dat vanwege lage vruchtbaarheid of andere redenen niet wordt gebruikt voor voedselproductie - concurrentie met voedselzekerheid vermijdt, en biedt het grootste potentieel voor klimaatmitigatie en voordelen voor de biodiversiteit.

Tweede, gewaskeuze is de sleutel. Inheemse meerjarige soorten bieden betere milieuresultaten dan eenjarige gewassen, maar geen enkel gewas lijkt ideaal voor alle locaties. In feite, in sommige gevallen bieden gewassen van gemengde soorten superieure voordelen. Derde, Het gebruik van stikstofmeststoffen moet worden vermeden of geminimaliseerd vanwege de opwarming van de aarde en andere milieueffecten.

Volgens de onderzoekers is deze principes (evenals de vier andere die in het document worden beschreven) zijn voldoende om een ​​begin te maken met goede beleidsbeslissingen voor de productie van duurzame biobrandstoffen. Ergens naar uitkijken, echter, het team roept op tot meer onderzoek naar het ontwerpen van landschappen om de optimale reeks energie te bieden, klimaat- en milieuvoordelen. Ze zeggen dat inzicht in hoe voordelen en afwegingen het beste kunnen worden geïntegreerd, de sleutel zal zijn tot het toekomstige succes van cellulose-biobrandstoffen.

"Met biobrandstoffen De inzet is hoog, " zei Robertson. "Maar de opbrengsten zijn ook hoog, en als we rekening houden met de belangrijkste principes, kunnen we beginnen met het vormgeven van het beleid en de praktijken die ertoe kunnen bijdragen dat cellulosebiobrandstoffen een drievoudige overwinning voor de economie worden, het klimaat en voor ecologische duurzaamheid in het algemeen."