Etanol kukurydziany: ostrzeżenie zdrowotne

Przejście z benzyny lub biopaliw na bazie kukurydzy na etanol celulozowy – wytwarzany z łodyg i łodyg roślin – może przynieść więcej korzyści zdrowotnych i środowiskowych niż wcześniej sądzono, zgodnie z badaniem różnych rodzajów paliw transportowych.

Fabryka etanolu zbożowego w zachodnim stanie Nowy Jork.

Badania wykazały, że koszty środowiskowe i zdrowotne związane z etanolem celulozowym są o połowę mniejsze niż w przypadku benzyny i etanolu z kukurydzy.

Analiza dotyczyła wpływu biopaliw celulozowych i kukurydzianych oraz benzyny. Uwzględniono wiele możliwych oddziaływań, w tym wpływ energii wykorzystywanej w rafineriach, zanieczyszczenia wypompowywane z samochodowych rur wydechowych oraz konsekwencje uprawy kukurydzy lub innych roślin wykorzystywanych do produkcji biopaliw.

Jest to pierwsze badanie, które koncentruje się nie tylko na wpływie paliw na środowisko, który był już przedmiotem wielu analiz i dyskusji, ale także na konsekwencjach dla zdrowia ludzkiego. Zanieczyszczenia powietrza emitowane w wyniku produkcji i zużycia paliwa mogą powodować problemy z oddychaniem i zaostrzać astmę oraz są powiązane z przedwczesną śmiercią.

Chcieliśmy zobaczyć, które paliwa leżą w najlepszym interesie społeczeństwa, aby się rozwijać, mówi Jason Hill , stypendysta University of Minnesota's Instytut Ochrony Środowiska oraz główny autor badania, które zostało opublikowane online w Materiały Narodowej Akademii Nauk 2 lutego.

W analizie zdecydowanym zwycięzcą okazał się etanol celulozowy. Przejście na etanol celulozowy z benzyny może znacznie zmniejszyć ilość zanieczyszczeń emitowanych podczas produkcji i zużycia paliwa, stwierdzili Hill i jego koledzy. Etanol spala się czyściej niż benzyna, a rośliny uprawiane do produkcji biopaliw pochłaniają również dwutlenek węgla. Etanol celulozowy jest lepszą alternatywą dla etanolu z kukurydzy, ponieważ do produkcji wymaga mniej nawozu niż etanol z kukurydzy, a w biorafineriach nie ma energii potrzebnej do ogrzewania. Biorafinerie produkujące etanol celulozowy faktycznie wytwarzają nadmiar energii elektrycznej poprzez spalanie ligniny.

Biopaliwo produkowane z ziaren kukurydzy wiąże się z kosztami środowiskowymi i zdrowotnymi, które są równe lub wyższe niż koszty benzyny, w zależności od tego, czy do wytwarzania ciepła podczas procesu produkcyjnego wykorzystywany jest gaz ziemny, węgiel czy piec kukurydziany.

Odkrycia nie są nieoczekiwane, według Roger sedjo , starszy kolega z Zasoby na przyszłość , grupa non-profit, która prowadzi niezależne badania nad zagadnieniami środowiskowymi, energetycznymi i zasobami naturalnymi. Dodaje jednak, że są ciekawe i ważne.

Lester Lave , do Carnegie Mellon University Profesor, który dużo pisał na temat ekonomii energetycznej, chwali Hilla i jego współpracowników za ich wysiłki na rzecz ilościowego określenia wpływu paliwa. To odważna gazeta, mówi. Wykonuje tak dobrą robotę, jak to tylko możliwe na tym etapie.

Aby oszacować środowiskowe i zdrowotne koszty produkcji i zużycia paliwa, Hill i jego koledzy skupili się na dwóch najbardziej szkodliwych emisjach: drobnych cząstkach stałych, które mogą zaostrzać choroby płuc i są powiązane z zawałami serca u osób z problemami z sercem oraz gazami cieplarnianymi . Wykorzystali analizę amerykańską EPA, aby spieniężyć wpływ drobnych cząstek stałych na zdrowie, w tym utracone dni pracy, wizyty w szpitalu i wczesne zgony. Wykorzystali również niezależne szacunki kosztów ograniczania emisji dwutlenku węgla, cen na rynku węgla oraz społecznego kosztu węgla, aby obliczyć koszt gazów cieplarnianych.

Hill i jego koledzy obliczyli emisje związane ze wzrostem produkcji i zużycia etanolu o miliardy galonów lub równoważną ilością benzyny – mniej więcej tyle samo, co wzrost produkcji benzyny w USA w latach 2006-2007.

W przypadku benzyny, łączne koszty związane ze zmianą klimatu i zdrowiem tego wzrostu wynoszą 469 milionów dolarów, podsumowali naukowcy; w przypadku etanolu z kukurydzy wahają się od 472 do 952 mln USD, w zależności od metody produkcji; a dla etanolu celulozowego wynoszą od 123 do 208 milionów dolarów, w zależności od materiału roślinnego użytego do jego produkcji.

W ostatnich latach gromadzą się dowody przeciwko etanolowi z kukurydzy. Uprawa kukurydzy i fermentacja ziaren w celu wytworzenia etanolu wymaga dużo energii, a przy tym powstają znaczne ilości gazów cieplarnianych. Analiza Hilla sugeruje, że etanol z kukurydzy może również powodować więcej problemów zdrowotnych niż benzyna.

Jednakże, Satish Joshi , ekonomista środowiska w Uniwersytet Stanowy Michigan , który nie był zaangażowany w badania Hilla, mówi, że nie wykluczałby jeszcze etanolu z kukurydzy: to sprawdzona, ugruntowana technologia. Chociaż Joshi mówi, że cieszy go więcej dowodów na zalety etanolu celulozowego, jest to nowszy rozwój i nie ma jeszcze sposobu na jego ekonomiczną produkcję. Z drugiej strony kukurydza ma dłuższą historię i ugruntowaną bazę produkcyjną… Etanol celulozowy jest wciąż nieudowodniony technologicznie, mówi Joshi.

W badaniu Hilla porównano trzy sposoby wytwarzania etanolu z kukurydzy – przy użyciu gazu ziemnego, węgla lub słomy kukurydzianej do wytwarzania ciepła w biorafineriach – oraz cztery procesy wytwarzania etanolu celulozowego – ze słomy kukurydzianej, prosa rózgowego, trawy preriowej lub Miskant , wysoka wieloletnia trawa – i twierdzi, że wyniki pokazują, jak duże zmiany mogą mieć metody produkcji w ogólnym wpływie związanym z paliwami.

Hill stwierdził, że wpływy związane z paliwami różnią się w zależności od miejsca ich produkcji. Koszty zdrowotne związane z cząsteczkami unoszącymi się w powietrzu różnią się znacznie, mówi, w zależności od warunków atmosferycznych i gęstości zaludnienia.

Być może istnieje sposób na przestrzenną lokalizację produkcji biopaliw, aby uzyskać maksymalne korzyści zdrowotne z przejścia na benzynę, mówi Hill – coś, co planuje zbadać.

Jego analiza zakłada, dla uproszczenia, że ​​dodatkowa kukurydza lub inny materiał roślinny potrzebny do produkcji biopaliwa jest uprawiany na użytkach zielonych, które są obecnie częścią USA. Program Rezerwy Konserwatorskiej . Hill twierdzi, że w rzeczywistości zwiększona produkcja biopaliw prawdopodobnie wkroczy na grunty, które są obecnie wykorzystywane do produkcji innych upraw, wywołując kaskadę zmian w użytkowaniu gruntów. Jeśli lasy deszczowe w innych krajach zostaną oczyszczone, aby ustąpić miejsca uprawom, na przykład, skutki w zakresie zmian klimatycznych mogą zniweczyć korzyści płynące z przejścia na biopaliwa w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych.

Biorąc pod uwagę konsekwencje zdrowotne drobnych cząstek, Hill spojrzał na jedną dodatkową rzecz z ogromnej listy możliwych skutków, które obejmują również erozję, zanieczyszczenie pestycydami i wycieki ropy naftowej, mówi Soren Anderson , adiunkt w Uniwersytet Stanowy Michigan , który koncentruje się na biopaliwach w ramach swoich badań z zakresu ekonomii energetycznej i środowiskowej. Ta dodatkowa rzecz wyjaśniła, że ​​etanol z kukurydzy jest w rzeczywistości gorszy niż benzyna, a etanol celulozowy wydaje się być lepszy.

ukryć