Biobränslen som härrör från olika gräs kan avsevärt mildra den globala uppvärmningen genom att minska kol, enligt en långsiktig fältstudie av forskare vid Ben-Gurion University of the Negev (BGU) och Michigan State University (MSU).

I en ny artikel publicerad i Miljövetenskap och teknik , forskarna undersökte ett antal olika cellulosabaserade biobränslegrödor för att testa deras potential som ett petroleumalternativ i etanolbränsle och elektriska lätta fordon som inkluderar personbilar och små lastbilar.

Scenarier för begränsning av klimatförändringar som begränsar globala temperaturökningar till 1,5 °C är beroende av koldioxidutsläppande fordonsbränsle med bioenergiproduktion tillsammans med avskiljning och lagring av koldioxid (BECCS). Carbon Capture and Storage (CCS) är en teknik som kan fånga upp till 90 % av koldioxiden (CO) ₂ ) som avges under elproduktion och industriprocesser, vilket förhindrar atmosfärisk ökning av CO ₂ koncentration. Att använda både CCS och förnybar biomassa är en av de få koldioxidreduceringsteknikerna som resulterar i ett 'koldennegativt' läge- som faktiskt tar bort koldioxid från atmosfären.

Denna forskning, för första gången, utvärderar bioenergiråvaror som odlas sida vid sida. De sju grödorna inkluderade, switchgrass, jätte miscanthus, poppelträd, majsrester, återställd inhemsk prärie, och en kombination av gräs och vegetation som växer spontant efter att åkern övergivits.

"Varje gröda vi testade hade en mycket betydande begränsningskapacitet trots att den odlades på mycket olika jordar och under naturlig klimatvariation. "säger Dr Ilya Gelfand, från BGU French Associates Institute for Agriculture and Biotechnology of Drylands, Jacob Blaustein Institutes for Desert Research. "Dessa grödor kan ge en mycket betydande del av koldioxidutsläppen av amerikanska lätta fordonstransporter för att bromsa koldioxid ₂ utsläpp och långsam global uppvärmning." Dekarbonisering av transporter är avgörande för att begränsa stigande temperaturer."

I studien, jämfört med utsläpp av enbart petroleum, etanol med bioenergi var 78-290 % bättre för att minska koldioxidutsläppen; etanol förbättrades med 204-416%, biomassadrivna elfordon som drivs av biomassa var 74-303% renare och biomassadrivna elfordon i kombination med CSS var 329-558% bättre.

Studien genomfördes vid Michigan State Universitys (MSU) Kellogg Biological Station och University of Wisconsins Arlington Research Station som är en del av U.S. Department of Energys Great Lakes Bioenergy Research Center. Intressant, grödorna som odlades vid MSU gjorde det lika bra som de som odlades på den mer bördiga Wisconsin-platsen.

"Detta är viktigt eftersom det betyder att vi sannolikt kommer att kunna producera dessa grödor på marginella marker och fortfarande få hög produktivitet, "säger professor Phil Robertson från MSU, senior författare till studien. "Långsiktiga fältförsök som inkluderar extrema väderförhållanden som torka, och faktiska snarare än beräknade utsläpp av växthusgaser, är avgörande för antaganden om stresstestande modeller."

Nästa fas av forskningen är att bedöma andra miljömässiga och ekonomiska aspekter av bioenergigrödor. De bästa biobränslegrödorna måste vara ekonomiskt attraktiva för jordbrukare, lägg inte till mer kväve eller bekämpningsmedel i miljön och är bevarandevänliga.