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De la ferme au réservoir de carburant :5 cultures écologiques cultivées pour l'essence et le diesel

"Mec!" s'est exclamé mon pote avant d'expliquer qu'Henry Ford a conçu le modèle T pour fonctionner au biocarburant au chanvre, et Rudolf Diesel, qui a inventé le moteur diesel, destiné à fonctionner à l'huile d'arachide. Non seulement que, mais les biocarburants ne polluent pas comme le pétrole, J'ai appris. J'ai rapidement rencontré un gars avec un autobus scolaire converti au biodiesel, qui crachait la délicieuse odeur de frites de son pot d'échappement.

Pourquoi personne d'autre que les hippies aux yeux rêveurs ne semble être au courant de cela ? Et pourquoi, un siècle après l'invention du modèle T, luttions-nous contre le pétrole - et ruinions-nous la planète avec les gaz d'échappement du pétrole - quand nous pouvions cultiver notre propre bio, carburant respectueux du climat à la maison?

En quelques mois, j'avais acheté un camion diesel délabré et je me suis retrouvé à me faufiler derrière des restaurants japonais pour siphonner l'huile de friteuse usagée de cuves métalliques géantes qui sentaient le tempura rance. Repousser les rats et les winos, un ami et moi avons collecté l'huile dans des barils de 55 gallons, en le mélangeant avec du méthanol acheté dans un magasin automobile spécialisé, et la lessive du Diable Rouge, un nettoyeur de drains commun de la quincaillerie locale (ce sont les trois principaux ingrédients du biodiesel) dans son jardin. Habillé de gants pour matières dangereuses et de lunettes de sécurité (lessive et méthanol, nous avons été consternés d'apprendre, sont hautement toxiques), nos combinaisons tachées d'huile, nous avons versé nerveusement le premier lot dans le réservoir de carburant de mon camion et avons démarré le moteur.

Non seulement il a fonctionné, mais le fort, Le moteur diesel clanky a adopté un ronronnement doux (le méthanol est en fait vendu comme nettoyant d'injecteur de carburant, rendre les moteurs plus fluides au biodiesel). Mon ami et moi avons applaudi alors que l'odeur nauséabonde des gaz d'échappement diesel a cédé la place à un parfum de friteuse relativement agréable. Non seulement nous avons rejoint une révolution pour sauver la planète, nous remplissions nos réservoirs pour le prix d'un peu de méthanol et de lessive.

La révolution des biocarburants qui n'était pas

Vers cette époque, des hordes d'amateurs de biocarburants bricolés récupéraient l'huile de friture usagée dans tout le pays, et de nombreuses entreprises en démarrage commençaient à produire du biodiesel recyclé à une échelle commerciale. Le gouvernement fédéral s'impliquait aussi, offrant des incitations aux agriculteurs et aux compagnies pétrolières pour développer une industrie nationale de carburant local.

Avec la mise en œuvre de la norme nationale sur les carburants renouvelables en 2005, et la loi sur l'indépendance et la sécurité énergétiques de 2007, l'industrie des transports a été forcée d'adopter les biocarburants à grande échelle, c'est pourquoi presque toutes les pompes à essence du pays portent désormais un petit panneau indiquant que le carburant "peut contenir jusqu'à 10 pour cent d'éthanol" - le carburant à base d'alcool qui est l'équivalent du moteur à essence du biodiesel.

Mais cette image n'était pas aussi rose qu'il n'y paraissait, comme nous l'avons détaillé dans un essai photo sur l'éthanol à base de maïs dans le numéro d'automne 2017 de Fermier moderne . Maïs et, dans une moindre mesure, le soja et le milo sont les seules cultures à ce jour qui se sont avérées économiquement viables pour la production de biocarburants à l'échelle industrielle aux États-Unis (de grandes quantités d'éthanol de canne à sucre sont produites dans les pays tropicaux, comme le Brésil). Mais il s'avère que les problèmes environnementaux associés à la culture de ces cultures à l'échelle industrielle - une culture qui nécessite des terres très fertiles ainsi qu'une irrigation abondante, labour, et le carburant de tracteur à produire - l'emportent sur les avantages environnementaux de la combustion de biocarburant à base de maïs.

L'éthanol de maïs a rapidement perdu sa réputation de solution au changement climatique, pourtant les agriculteurs continuent avec enthousiasme à le planter, soutenu par l'augmentation des prix payés au boisseau depuis l'entrée en vigueur de la norme sur les carburants renouvelables. Près de 40 pour cent de la récolte annuelle de maïs est maintenant convertie en carburant. L'« engouement pour l'éthanol » a conduit ces dernières années à labourer certains des derniers vestiges de prairie indigène pour planter du maïs. L'éthique de l'utilisation de terres agricoles de première qualité pour produire du carburant plutôt que de la nourriture est au mieux douteuse.

Cultures de biocarburant de nouvelle génération

L'utilisation d'huile de cuisson recyclée pour le carburant n'est pas encore devenue un succès commercial généralisé, leur huile de friture n'est pas non plus suffisante pour alimenter même une fraction des véhicules de ce pays. Mais en théorie, presque toute matière végétale peut être convertie en biocarburant, y compris les déchets comme la sciure de bois et les tiges de maïs (actuellement, l'éthanol est principalement fabriqué à partir de grains de maïs, pas des tiges). Les chercheurs travaillent sur des biocarburants fabriqués à partir d'espèces qui poussent de manière prolifique sur des terres marginales et nécessitent peu ou pas d'irrigation ou d'engrais. Certains cherchent même à récolter des espèces envahissantes comme matière première pour les usines de biocarburants.

Malheureusement, une variété d'obstacles pratiques et technologiques ont empêché jusqu'à présent la production à grande échelle de ces biocarburants respectueux de l'environnement. Mais alors que la science continue de progresser, ces défis sont susceptibles d'être surmontés. Voici quelques-uns des biocarburants les plus prometteurs actuellement en cours de développement.

Chanvre

Le rêve d'Henry Ford pourrait un jour devenir réalité. La fibre de chanvre a une longue histoire d'utilisation, et les graines ne sont pas seulement nutritionnelles, mais ont une teneur en huile remarquablement élevée. Chanvre, essentiellement une mauvaise herbe, prospère sur des terres pauvres et nécessite un minimum d'intrants, produit pourtant près de quatre fois plus d'huile par acre que le soja, qui est actuellement la seule culture cultivée à grande échelle pour le biodiesel aux États-Unis. Le plus grand défi de l'utilisation du chanvre comme biocarburant est qu'il est cultivé si peu. Quelques pays, comme la France et le Canada, le produire à une échelle limitée, mais aux États-Unis, la culture du chanvre « industriel » est interdite aux agriculteurs depuis les années 1930 – même s'il ne contient pas assez de THC pour faire planer quelqu'un.

Le panic raide

Alors que l'éthanol à base de maïs contient à peine autant d'énergie qu'il en faut pour le produire, carburant à base de panic raide, une plante indigène des prairies que l'on trouve dans la région des Grandes Plaines, contient plus de 5 fois plus d'énergie qu'il n'en faut pour le faire pousser et le raffiner en éthanol. Plutôt que de labourer la prairie indigène pour planter du maïs, Le biocarburant à base de panic raide pourrait encourager la replantation de la prairie. Le problème est que la technologie des biocarburants « cellulosiques », qui est nécessaire pour convertir les graminées et les matières végétales ligneuses en éthanol, n'a pas progressé aussi rapidement que la technologie utilisée pour convertir le grain en carburant. Ça existe, mais ce n'est pas encore tout à fait rentable. Toujours, plusieurs millions de gallons de biocarburant cellulosique sont maintenant produits chaque année aux États-Unis, et il semble que ce ne soit qu'une question de temps avant que nous ayons la technologie du panic raide pour remplacer le maïs comme matière première pour l'éthanol.

Le panic raide pour la production de biocarburants. Photo :Olexandr Panchenko / Shutterstock.com

Canne Carrizo

Des centaines de milliers d'acres dans le sud des États-Unis, de la Floride à la Californie, sont infestés d'une plante exotique connue sous le nom de carrizo canne, ou roseau géant. Ce parent du bambou pousse de 20 à 30 pieds de haut en un an, produisant plus de biomasse par acre que presque n'importe quelle autre plante sur terre. Il a été présenté comme un candidat encore meilleur pour la production d'éthanol cellulosique que le panic raide, et est déjà utilisé à une échelle commerciale en Europe, où c'est une espèce indigène, Dans ce but. Ses tendances envahissantes incitent peu à le planter ailleurs, toutefois. Des efforts ont été déployés pour récolter la canne de carrizo qui pousse déjà aux États-Unis, qui se trouve principalement le long des berges des rivières et dans les zones humides, où il étouffe les plantes indigènes. Cette approche ressemble à un gagnant-gagnant, mais s'est avéré logistiquement irréalisable jusqu'à présent.

Canne Carrizo, également connu sous le nom de roseau géant. Photo :hk13114 / Shutterstock.com

Jatropha

Cet arbuste tropical est toxique pour les humains et le bétail, mais les graines sont à 40 pour cent d'huile, qui était historiquement utilisé comme huile de lampe. À partir du milieu des années 2000, des dizaines de milliers d'hectares de jatropha ont été plantés pour le biocarburant, principalement en Inde et en Afrique. La plante était connue pour prospérer sur des terres marginales, mais un sol riche et une irrigation sont nécessaires pour une production pétrolière maximale. Les chercheurs continuent de sélectionner des variétés améliorées, cependant, et plusieurs pays africains continuent d'y investir, envisageant cet arbuste décousue comme la clé de leur futur approvisionnement en carburant.

Graine de Jatropha. Photo :Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com

Algues

Les algues produisent jusqu'à 200 fois plus d'huile par acre que le soja. Ces organismes aquatiques à croissance rapide peuvent être cultivés en eau salée, étangs d'eaux usées municipales, ou dans des bassins artificiels peu profonds dans le désert où aucune autre culture ne peut survivre. Le département américain de l'Énergie, avec plusieurs des plus grandes compagnies pétrolières du monde, ont investi des centaines de millions de dollars dans l'augmentation de la production de carburant à base d'algues. Il y a une décennie, les promoteurs de l'industrie ont promis que le carburant à base d'algues serait désormais aussi bon marché que le carburant pétrolier – et qu'il serait largement disponible dans les stations-service. Mais les bizarreries de l'usine ont rendu les coûts de production à grande échelle prohibitifs, et de nombreuses start-ups de carburant à base d'algues ont fait faillite ces dernières années. D'autres poursuivent toujours le rêve. Cet été, Exxon Mobil a signalé une percée technologique qui promet de rendre enfin le carburant à base d'algues rentable - c'est le cas, cependant, impliquent une souche d'algues génétiquement modifiées.

Une marée d'algues vertes dans un étang. Photo :Detailfoto / Shutterstock.com


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