Сотрудники Университета штата Колорадо, Дартмутского колледжа и Университета штата Пенсильвания учли все возможные источники выбросов при использовании ископаемого и биотоплива. Оказалось, что второе значительно экологичнее первого, если использовать для его производства определенные ингредиенты и технологии получения.

Об этом исследователи рассказали в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Внедрение биотоплива и биоэнергетических систем — неотъемлемая часть стратегий по уменьшению использования ископаемого топлива и снижению выбросов за счет улавливания и хранения углерода. Но реальная выгода этих мер для снижения выбросов парниковых газов оставалась спорной, так как ученые опасались снижения улавливания углерода растениями из-за изменений в землепользовании и упущенных выгод от изъятия площадей под другие цели.

Новая работа показывает, что в этом плане биотоплива не только экологичнее ископаемых, но и сопоставимы с ними по себестоимости производства. Одним из перспективных видов альтернативного топлива исследователи считают недавно разработанный целлюлозный состав из прутьевидного просо.

Исследователи использовали компьютерное моделирование процессов культивирования просо, производства целлюлозного биотоплива и улавливания углерода, чтобы предсказать состояния экосистемы и потоки углерода. Затем ученые сравнили результаты работы построенной модели с альтернативными способами хранения углерода на Земле, включая выращивание лесов или пастбищ.

Авторы проанализировали три исследования американских ученых и обнаружили, что когда фермеры или землевладельцы начинали вместо выращивания сельскохозяйственных культур или создания пастбищ растить просо для производства целлюлозного биоэтанола, углеродный след от этого серьезно уменьшался, а степень улавливания углерода возрастала. Ученые также показали, что около половины углерода в траве, поступающей на перерабатывающий завод, может стать побочным продуктом, который можно применять для улавливания и хранения углерода.

Также группа ученых рассмотрела и другие альтернативы, включая использование углеродсодержащего биотоплива. Растения вытягивают углерод из атмосферы, чтобы расти, и углерод используется для создания растительных тканей. Если этот растительный материал собирает человек и преобразует в энергию, то часть образующегося при этом углекислого газа можно улавливать и закачивать под землю в специальные хранилища в истощенных нефтяных скважинах или других геологических формациях.

Кроме того, целлюлозное биотопливо привлекательно тем, что оно может помочь сократить использование ископаемого топлива в авиации, судоходстве и грузоперевозках — в тех областях, где использование электроэнергии пока нереализуемо.