Является ли биотопливо из семян каннабиса лучшим решением мировых экологических проблем? Или это все хайп? Эта статья должна дать некоторые ответы на эти Вот уже много лет глобальное потепление и изменение климата представляют серьезную угрозу здоровью нашей планеты. В попытке создать более устойчивые источники топлива было разработано биотопливо из семян конопли.
В отличие от привычного нам всем бензина, биотопливо производится из живых организмов. Помимо растительного сырья, используются и другие вещества, такие как животный жир и растительное масло из семян конопли. Их обычно смешивают с обычным топливом, чтобы создать продукт, который не так вреден для окружающей среды.
Поскольку мир начинает переходить на биотопливо, эксперты рассматривают возможность использования семян конопли в качестве основного ресурса. В конце концов, это культура, которую не только очень легко выращивать, но и которая имеет множество целей. Но что мешает человечеству сделать шаг вперед? Каковы препятствия? Есть ли недостатки среди его преимуществ? Эта статья должна ответить на все эти вопросы, а также предоставить дополнительную информацию о биотопливе.
Что такое биотопливо?
Как уже упоминалось, биотопливо из семян марихуаны представляет собой биомассу, полученную из топлива, то есть растительный или животный материал.
- Биотопливо подразделяется на три основных типа: первое, второе и третье поколение. Биотопливо первого поколения производится из сахара и крахмала. Их обрабатывают путем дистилляции и ферментации для получения (в первую очередь) этанола для использования в качестве добавки к бензину.
- Биотопливо второго поколения производится из древесины, органических отходов и биомассы семян конопли. Эти материалы проходят предварительную обработку, а также будут превращены в этанол в качестве конечного продукта.
- Биотопливо третьего поколения получают из масла водорослей. После добычи нефть затем преобразуется в биодизель.
Виды биотоплива
Биотопливо из семян конопли подразделяется на два основных типа: этанол и биодизель. Оба варианта, как известно, являются более жизнеспособным вариантом с экологической точки зрения.
Спирт этиловый
Если это вам знакомо, то это потому, что этанол — это просто чистый спирт. Это то же самое соединение в вашем любимом напитке для взрослых, которое заставляет вас принимать плохие жизненные решения за одну ночь.
Этанол, изготавливаемый в основном из сахарного тростника и кукурузы, считается жизнеспособной добавкой к бензину. Наиболее распространенной топливной смесью этанола является E10, состоящая из 90% бензина и 10% этанола. Однако некоторые автомобили оснащены двигателем, известным как E85, который содержит более высокий процент этанола — от 51% до 83%.
Самым большим преимуществом использования этанола из семян конопли является его возобновляемость. Во-вторых, более низкие выбросы парниковых газов, которые на 15% меньше, чем у обычного топлива.
Обратной стороной, однако, является то, что это также наносит ущерб окружающей среде. Во-первых, выращивание из семян конопли этанольных культур может вызвать эрозию почвы. В то же время большинство методов, используемых в сельском хозяйстве, включают в себя токсичные химикаты, которые могут легко загрязнить запасы воды.
Биодизель
Как вы можете понять из самого названия, биодизель похож на свой бензиновый аналог. Разница лишь в том, что он изготавливается либо из животного жира, либо из растительного масла семян конопли. Фактически, некоторые компании используют растительное масло и жир местного производства[1] для производства биодизельного топлива.
Как мы упоминали ранее, водоросли также можно использовать для производства биодизеля. Но в последнее время ученые также рассматривают возможность использования генно-инженерных культур[2] для производства биодизеля.
Самая распространенная форма биодизеля из семян конопли известна как B20. Состоящий на 80% из нефти и на 20% из биодизельного топлива, он, как утверждается, снижает выбросы углекислого газа на 20%. Как и в случае с этанолом, биодизельное топливо является возобновляемым. А поскольку вы используете переработанные ингредиенты, компании, производящие биодизель, фактически минимизируют отходы.
Однако недостатком является то, что, поскольку производство биодизеля зависит от продовольственных культур — семян конопли, это может привести к увеличению затрат на продукты питания. Также следует учитывать потенциальное увеличение количества сырья для водорослей и бактерий. И хотя он более экологичен, он также наносит некоторый вред окружающей среде. Биодизель содержит на 10% больше закиси азота, что приводит к образованию смога и кислотных дождей.
Как мы можем использовать биотопливо?
Самый очевидный ответ — для транспорта и как более экологичная альтернатива топливу. В меньших масштабах, например, биодизель из семян марихуаны можно использовать для замены бензинового дизельного топлива в грузовиках. Это хорошее начало для сокращения выбросов углекислого газа.
Производство энергии
Но есть и другие варианты использования биотоплива из семян конопли, например, производство энергии. Мы можем начать отказываться от традиционных дизельных генераторов и заменить их машинами, работающими на биодизеле.
Производство тепла
Это идеальный вариант для отопления дома. Вместо ископаемого топлива, мы можем использовать возобновляемые источники энергии, такие как биодизель.
Замена ископаемого топлива
Говоря об ископаемом топливе, наступит момент, когда его запасы иссякнут. Биотопливо из семян конопли потенциально может стать более стабильным и экономичным методом производства и обеспечения энергией.
Экономические преимущества биотоплива
Во-первых, давайте более подробно рассмотрим экономику биотоплива, как объясняет Агентство по охране окружающей среды США[3] (EPA). Поскольку биотопливо производится из возобновляемых материалов, Агентство по охране окружающей среды видит в нем большой потенциал по сокращению «нежелательных аспектов ископаемого топлива».
Наиболее очевидным преимуществом перехода на биотопливо из семян конопли является его воздействие на окружающую среду. Поскольку он сделан из органического материала, он поглощает углекислый газ. При сгорании в двигателе углекислый газ просто выбрасывается обратно в атмосферу. Эта модель вторичной переработки не вызывает накопления CO₂, что, следовательно, уменьшает вклад в глобальное потепление.
Еще одним очевидным преимуществом биотоплива является увеличение доходов фермеров. Поскольку их продукция будет пользоваться большим спросом, фермеры смогут зарабатывать больше денег.
А поскольку биотопливо из семян конопли можно производить на месте, это будет означать меньше сбоев в цепочке поставок топлива. Это также приводит к падению спроса на топливо, что приводит к более доступным ценам для потребителей.
Споры о биотопливе
Тем не менее, биотопливо из семян конопли имеет свою долю противоречий. Исследование 2016 года предполагает, что биотопливо потенциально может привести к увеличению выбросов углекислого газа вместо предыдущего заявления об их сокращении. Также были обнаружены некоторые выбросы парниковых газов в результате переработки как сырья, так и самого биотоплива.
Это не все. Согласно другим данным, биотопливо, вероятно, выделяет примерно такое же количество углекислого газа, как и обычная нефть. Также утверждается, что выращивание семян конопли, кукурузы и соевых бобов для производства биотоплива потенциально привело к вытеснению других культур. У биотоплива есть свои плюсы и минусы, но какое место во всем этом занимает конопля?
Является ли конопля самым жизнеспособным биотопливом?
Раз уж мы заговорили об устойчивых возобновляемых ресурсах, почему бы не пойти еще дальше? Именно здесь на помощь приходят семян конопли и, казалось бы, огромный потенциал ее разновидности биотоплива. Автомобильная промышленность не новичок в использовании конопли. Крупные автомобильные бренды, такие как BMW, Ford, Mercedes и Volkswagen, начали использовать этот урожай для изготовления компонентов интерьера, таких как приборные панели и дверные панели.
Что касается питания самого автомобиля, биотопливо из семян конопли считается жизнеспособным вариантом. Но является ли оно наиболее жизнеспособным? Давайте посмотрим, как обстоят дела с двумя основными видами биотоплива.
Конопляный этанол
Использование семян конопли для производства этанола решает потенциальную проблему использования слишком большого количества источников пищи, таких как кукуруза и пшеница. В конечном итоге это делает производство продуктов питания более эффективным, а также сводит к минимуму его нарушения.
В то же время семена марихуаны гораздо легче выращивать по сравнению с другими продовольственными культурами. Они подобны сорнякам, которые могут процветать в условиях более низкого качества.
Биодизель из конопли
Биодизель из конопли имеет ряд преимуществ перед своими аналогами. Как показывает исследование 2015 года[5], оно «намного чище» по сравнению с биотопливом из сои и рапса.
Биодизель из семян конопли также имеет более высокую температуру воспламенения. Благодаря этому его гораздо легче хранить, транспортировать и обрабатывать в целом.
Преимущества конопляного биотоплива
Помимо тех, которые мы упомянули, использование биотоплива из семян конопли имеет много других преимуществ. Самым большим из них является его способность расти на том, что некоторые называют «маргинальной землей». По сути, это участок земли с некачественной почвой, который, вероятно, был загрязнен в результате предыдущих промышленных проектов.
Проще говоря, конопля не требует особого ухода и, как ожидается, будет процветать даже в неблагоприятных почвенных условиях. Но есть и другие преимущества, если вы решите использовать коноплю в качестве биотоплива.
Минимальная потребность в удобрениях
Большинству сельскохозяйственных культур для хорошего роста требуется большое количество почвенных удобрений. Проблема в том, что большинство удобрений содержат загрязняющие вещества, которые в конечном итоге смываются водой. В свою очередь, они нарушают морскую экосистему, убивая рыбу и загрязняя запасы воды.
Семенам конопли, однако, не требуется высокое плодородие почвы, а значит, они могут обходиться без этих химикатов. А имея лишь небольшое количество питательных веществ, вы можете рассчитывать на обильный урожай.
Питательные вещества возвращаются в почву
Конопля не только требует минимального количества удобрений, но и возвращает питательные вещества в почву. Фактически, около 70% снижается как во время, так и после цикла роста.
Низкая потребность в воде
Точно так же вам не нужно слишком много воды для выращивания семян конопли. Все, что вам нужно, это от 12 до 15 дюймов[6] (от 30 до 40 см), чтобы получить большой урожай.
Однако для роста кукурузы требуется около 22 дюймов[7] (56 см) воды — почти в два раза больше. Все растения можно использовать — это одно из самых больших преимуществ использования конопли в качестве биотоплива. Каждая часть растения потенциально может быть использована.
После того, как вы извлекли все масло из семян конопли, вы можете использовать оставшуюся шелуху и семенной материал на корм животным. Оставшиеся волокна также можно использовать для изготовления бумаги и других строительных материалов.
Эффективный источник твердого топлива
Дальнейшие исследования показывают, что конопля является гораздо более эффективным источником твердого топлива по сравнению с ее аналогами. Как показывает исследование 2011 года[8], скорректированный выход энергии из биомассы конопли был на 120% выше, чем из пшеничной соломы.
Растет быстрее и обильнее
Растения из семян конопли не только могут хорошо расти практически в любых почвенных условиях, но и растут намного быстрее. Все, что вам нужно, это максимум шесть месяцев до того, как придет урожай. Он может вырасти до 15 футов (4,5 м) в высоту и давать в среднем 700 фунтов (~ 318 кг) зерна с акра.
Недостатки конопли как биотоплива
Хотя использование семян конопли для производства биотоплива имеет свои преимущества, следует отметить и недостатки.
Экономические недостатки
Одним из недостатков биотоплива из семян конопли является стоимость. Поскольку производство требует дополнительного этапа предварительного нагрева, оно оказывается более дорогим по сравнению с кукурузой и сахарным тростником.
Потенциальные трудности с сельским хозяйством и распределением
Огромным преимуществом выращивания семян марихуаны является то, что она может процветать даже на неплодородной почве, оставляя плодородную землю для выращивания продуктов питания. Обратной стороной здесь является то, что неплодородную землю трудно обрабатывать. В результате его будет сложнее распределить для массовой переработки. Это также может привести к потенциальному росту затрат и даже к увеличению выбросов углекислого газа.
Возможная вырубка лесов
Массовое производство биотоплива из семян конопли будет означать, что потребуется собирать больше растений конопли. Но этот высокий спрос может привести к потенциальному вырубке лесов, если не будут приняты надлежащие правила.
Менее эффективен, чем бензин
Биодизель сам по себе менее эффективен, чем бензин, независимо от его состава. Согласно исследованию Университета штата Пенсильвания[9], биодизель стоит 117 000 БТЕ по сравнению с 131 000 БТЕ бензина. Более низкие БТЕ означают меньшую мощность и потенциально меньшую экономию топлива.
Дебаты: выбор аграриев между едой и топливом
Даже если семена каннабиса могут расти на маргинальных землях, ей все равно лучше расти на плодородной почве. Это может затем спровоцировать долгую дискуссию о том, следует ли отдавать приоритет еде или конопле, что в конечном итоге может оказаться проблематичным.
После многих лет выбросов углекислого газа Мать-Природа потерпела поражение. Учитывая перспективу биотоплива семян конопли как жизнеспособного варианта устойчивой энергетики, мы могли бы использовать его как на пользу обществу.