https://frosthead.com

De wereld na olie

Op een rustige, koude ochtend eind maart trokken de vier uitdagers naar de eerste etappe van de 3500 kilometer lange pelgrimstocht die, in het beste geval, het bewustzijn voor alternatieve brandstoffen tussen Washington, DC en Costa Rica zou vergroten en ze in het slechtste geval zou verlaten ergens tussenin gestrand. Ze liepen al een uur achter op schema. Emily Horgan, de leider van dit hernieuwbare rattenpakket, deze koolstofneutrale bemanning, inspecteerde haar inzending: een mosterdkleurige Mercedes Benz uit 1976, gespat met gelijke delen roest en bumperstickers, die dagen eerder niet had gedraaid. Een andere Benz, een vrachtbusje en een Volkswagen Rabbit - elk flitsende bumperstickers van dezelfde kwaliteit en kwantiteit - parkeerden achter Horgan. (Er zou een biobrandstofbus zijn, maar die is kapot gegaan.) Een rij basisschoolleerlingen, uniform gekleed in blauw fleece, niet te verliezen mode en wachtend op een rondleiding door Ford's Theater, lees de stickers 'drive- door literatuur: "Deze auto wordt aangedreven door fastfoodvet."

gerelateerde inhoud

  • Wie voedt wie?
  • EcoCenter: Greener Living

Voor deze pilotrun van de Greaseball Challenge had de energieke Horgan met donkere ogen, oorspronkelijk uit Reading, Engeland, enkele biobrandstofexperts, een Noorse filmploeg en enkele algemene avonturiers verzameld. "Er is veel bewustzijn over biobrandstof, maar niet veel kennis, " vertelde Horgan, een milieuadviseur voor de International Finance Corporation, me die ochtend. "We willen een idee krijgen van goede lokale projecten." Deze rondreizende zoektocht naar kennis zal de teams naar Guatemala brengen om ontwikkelaars van biobrandstoffen te ontmoeten die het bedrijf Combustibles Ecologicos of Ecological Fuels leiden; Costa Rica om meer te weten te komen over brandstof gemaakt van bananenafval; De boerderij van Willie Neslon in Austin, Texas, om te vullen met de plaatselijke biodieselpomp van Nelson (en te luisteren naar zijn aankomende album); en mogelijk een willekeurig aantal autowinkels onderweg.

Iemand had de scholieren extra bumperstickers overhandigd en ze begonnen ze op de witte Mercedes van 1984 met lukraak achterlaten te plaatsen. "Hoeveel zetten we daar op?" Ben Shaw, de bestuurder van de auto, vroeg de kinderen. 'Niet te veel, hoop ik. Laten we het op vijf of zes houden.' Horgan legde later uit hoe de vetauto's werkten: een eenvoudige zwarte schakelaar op de middenconsole stelt de bestuurder in staat om te schakelen tussen biodiesel, die moet worden gebruikt om de auto te starten, en vet, waardoor het wordt aangedreven. "Draai het naar deze kant, je krijgt biodiesel, " zei ze. "Draai het hier, vegetarische kracht." Een knop aan de zijkant verwijdert het vet vlak voordat de auto wordt geparkeerd, een taak die ook diesel vereist. De wijziging heeft geen invloed op de prestaties van de auto of het aantal kilometers per gallon.

In het grotere schema is vet geen erg praktische alternatieve brandstof. Deze bemanningen gebruiken het omdat het gemakkelijker te verwerven en op te slaan is. (Precies de middag ervoor had iemand voor Horgan een noodgeval papadum en samosa-vet opgeschept.) Biobrandstof, die verwijst naar voornamelijk uit planten gemaakte brandstof, is echter praktisch en veel dichter bij de mainstream dan de gemiddelde persoon zou geloven .

"Biobrandstof zou in aanzienlijke hoeveelheden kunnen worden geproduceerd, " vertelde Suzanne Hunt, directeur van het onderzoek voor het World Watch Institute in Washington, DC en bestuurder van het Konijn. Alternatieve brandstoffen hebben al vroeg beloofd dat ze schadelijke koolstofemissies op wereldschaal kunnen verminderen, maar zorgen voor een voldoende grote voorraad en ervoor zorgen dat de wereld het leven aanvaardt nadat olie nog bezig is. Wetenschappers, beleidsmakers en brandstofproducenten 'werken aan de volgende generatie', zegt Hunt. "De uitdaging is om het duurzaam te maken."

Het invoeren van de ethanolperiode
Een maand eerder had president George W. Bush enkele van deze experts bijeengeroepen om de toekomst van alternatieve brandstof te bespreken, een paar straten verwijderd van waar de biobrandstofbrigade van Horgan zich verzamelde voor zijn verkenning. "Hij begon met te zeggen dat hij wist dat het land zijn afhankelijkheid van aardolie moest verminderen, en hij wist niet of dat technisch haalbaar was", vertelde een van de aanwezige wetenschappers, Bruce Dale van de Michigan State University, me onlangs. "Het antwoord is, ja, het is technisch haalbaar."

De laatste tijd heeft het Witte Huis zijn eigen uitdaging voor biobrandstoffen: een tweesporenrace gedreven door de wens om minder afhankelijk te zijn van het Midden-Oosten voor aardolie en door de noodzaak om de koolstofemissies te verminderen als reactie op de opwarming van de aarde. In zijn State of the Union-toespraak van 2007 riep Bush het land op om tegen het einde van het volgende decennium 35 miljard liter biobrandstof te gebruiken - ongeveer 7 keer wat nu wordt gebruikt. Tegen 2030 wil het ministerie van Energie dat 30 procent van de transportbrandstoffen uit biomassa komt. Om deze doelen te bereiken, moeten efficiëntere hernieuwbare en alternatieve brandstoffen worden geproduceerd en moeten er veel van worden opgeslagen.

Gezien de wereldwijde politieke spanningen, is het duidelijk waarom de Verenigde Staten liever niet vertrouwen op de landen in het Midden-Oosten voor hun transportbrandstoftoevoer. Wat misschien minder duidelijk is, is de rol die alternatieve brandstoffen spelen bij de opwarming van de aarde. "De motor voor alle biobrandstoffen is klimaatverandering", zegt Chris Somerville, biochemicus van de Stanford University en directeur plantenbiologie aan de Carnegie Institution in Washington, DC "We zouden ons geen zorgen maken over biobrandstoffen als er geen probleem was met het klimaat verandering."

Als mensen de broeikasgassen die het milieu schaden willen beheersen, moeten ze de hoeveelheid koolstof die ze vrijgeven bij het produceren van energie verminderen. Biobrandstof doet precies dat. Terwijl planten groeien, verzamelen ze energie van de zon. Suikers van deze planten kunnen vervolgens worden omgezet in warmte-energie. Het verbranden van deze energie terwijl brandstof koolstofdioxide in de atmosfeer vrijgeeft, maar het gas wordt door planten aan het begin van de groeicyclus opgezogen. Dit geven en nemen elimineert schadelijke koolstofemissies en daarom wordt biobrandstof vaak een 'koolstofneutrale' vorm van energie genoemd.

Op dit moment is de meest gebruikte biobrandstof ethanol geproduceerd uit maïs - een proces waarbij suikers in het graan van de plant worden afgebroken en in ethanol worden gefermenteerd. Bijna alle vijf of zes miljard liter brandstof die in 2006 werd gemaakt, werd op deze manier gemaakt. Misschien onbekend voor de stedelingen aan de oostkust die $ 3 per gallon betalen voor aardolie, zijn er ongeveer 150 graan-tot-ethanolfabrieken al in bedrijf in de Verenigde Staten, meestal in het Midwesten.

President Bush heeft onlangs enkele van de meest vooraanstaande biobrandstofexperts van het land verzameld om uit te zoeken of de Verenigde Staten hun afhankelijkheid van aardolie kunnen verminderen. "Het antwoord is, ja, " zegt een van de aanwezige wetenschappers, Bruce Dale. "Het is technisch mogelijk." (IStockphoto) Vier uitdagers, rijdend op auto's die worden gevoed door vet en biodiesel, vertrekken op een pelgrimstocht van 3500 kilometer om het bewustzijn voor alternatieve brandstoffen te vergroten tussen Washington, DC en Costa Rica. (Eric Jaffe) De hoeveelheid banen en geld dat in het Amerikaanse Midwesten stroomt, kan een economische zegen zijn, zegt Chris Somerville. "We zijn in 3 jaar tijd van een paar naar 150 maisgraan-ethanolfabrieken gegaan." (IStockphoto) Slechts 2 of 3 procent van het hele wagenpark kan de grote hoeveelheid ethanol gebruiken die nodig is om een ​​groot verschil te maken, schat David Sandalow. "Het is van cruciaal belang om voertuigen op de weg te hebben die ethanol gebruiken." (Corbis)

Desondanks beschouwen experts bijna unaniem ethanol op basis van maïs als de bètaversie van biobrandstof - een vroege fase van het gebruik van alternatieve brandstoffen die, hoewel noodzakelijk, moet worden verbeterd voordat succes wordt behaald. Om te beginnen is het maken van biobrandstof uit maïs niet helemaal milieuvriendelijk. Omdat maïs een eenjarig gewas is - wat betekent dat de levenscyclus een enkel seizoen is - kan landbouw door het produceren van stikstofoxide, een broeikasgas dat krachtiger is dan koolstofdioxide, heeft het onderzoek van Dale aangetoond.

Correct gedaan, kan maïs echter worden geteeld op een manier die geen schadelijke hoeveelheid stikstofoxide afgeeft. Het grotere probleem met maïs heeft te maken met het voldoen aan de presidentiële benchmarks: het kost veel energie om brandstof te produceren uit de maïskorrel. Een onbetaalbaar bedrag, sommigen voelen. "We kunnen niet genoeg ethanol uit maïs maken om onze afhankelijkheid van vloeibare brandstof te veranderen", zegt Dale. Als je alle energie zou optellen die nodig is om een ​​schepel maïs te maken - van het maken van de landbouwmachines tot het bewerken van het land - krijg je slechts ongeveer 1, 3 keer meer energie uit de resulterende biobrandstof, zegt Somerville. Een goed energierendement zou ongeveer 10 keer dat cijfer zijn.

Hoe gebrekkig ook, de aanvankelijke belofte van op maïs gebaseerde biobrandstof - het heeft de agrarische industrie van het land doen herleven - wellicht de weg geëffend voor een efficiënter alternatief om de markt te betreden. Experts noemen deze brandstof van de volgende generatie "cellulose-ethanol". De term is intimiderend, maar het idee is relatief eenvoudig: producenten van biobrandstoffen kunnen meer suiker in energie omzetten als ze de hele plant gebruiken in plaats van alleen het graan.

Naast het verminderen van de afhankelijkheid van aardolie, zal cellulose-ethanol meer broeikasgassen neutraliseren dan maïs. "Er is een limiet op biobrandstof op basis van maïs, " zegt energie- en milieuwetenschapper David Sandalow van het Brookings Institution in Washington. "Maar als we technische barrières voor cellulosekrachten kunnen doorbreken, dan is het potentieel veel, veel groter."

Het overwinnen van deze technische belemmeringen vereist geen wonder, slechts enkele onderzoeksvooruitgangen en veel geld. Ondertussen blijven wetenschappers en producenten zoeken naar planten die van nature meer energie opleveren dan gewassen zoals maïs en sojabonen. Het grootste deel van deze focus lag op meerjarige gewassen zoals switchgrass. Omdat vaste planten meerdere seizoenen meegaan, laten ze stikstofoxide niet uit de bodem in de atmosfeer ontsnappen; ze zijn zowel koolstof- als stikstofhoudend neutraal. Wat nog belangrijker is, is dat de energieteruggave van deze gewassen ongeveer 15 tot 20 keer is wat wordt gebruikt om ze te produceren. De ster van deze groep is Miscanthus giganteus, een wilde plant afkomstig uit tropische gebieden in Afrika en Azië. Naast de hoge energie-output heeft Miscanthus minder water nodig dan typische gewassen en slaat meer koolstof op in de bodem, zegt Somerville. De truc voor ontwikkelaars van biobrandstoffen is om deze soort te domesticeren en langdurig in stand te houden.

"Ik denk dat de industrie sneller gaat gebeuren dan de meeste mensen zich realiseren", zegt Dale. "Als we eenmaal beseffen dat we ethanol kunnen maken van gras dat speciaal is geteeld, voor iets in de buurt van $ 1, 50 of $ 1, 20 per gallon, dan gaat het ontploffen." Deze herkenning kan sneller gebeuren dan zelfs Dale had gedacht. Slechts vijf dagen na zijn ontmoeting met Bush kondigde het ministerie van Energie aan dat het de komende jaren bijna $ 400 miljoen zal investeren in zes cellulosische ethanolfabrieken in het hele land.

Een hobbelige weg
De technologische wielen die ons in deze post-oliewereld zullen vervoeren, zijn in volle beweging en er hoeven geen remmers te worden toegepast. Boeren willen echter misschien hun cv bij de hand hebben. Meer productie van biobrandstoffen vereist eerst meer plantaardige en plantaardige biomassa, en de agrarische industrie bevindt zich midden in zo'n piek. Op 30 maart, de dag dat Horgan en haar bemanning naar het zuiden splitsten, voorspelde het ministerie van Landbouw dat boeren in 2007 meer dan 90 miljoen hectare maïs zouden verbouwen - het hoogste totaal sinds de Tweede Wereldoorlog.

De hoeveelheid banen en geld dat in het Amerikaanse Midwesten stroomt, kan een economische zegen zijn, waarvan de belastingimpulsen door elke belastingbetaler kunnen worden gevoeld, zegt Somerville. "We zijn in 3 jaar tijd van een paar naar 150 maisgraan-ethanolfabrieken gegaan", zegt hij. Hij beschrijft het verhaal van een boer en zijn buurman, die in negen uur $ 50 miljoen hebben opgehaald voor zo'n plant. "Er vindt momenteel een fascinerende aanpassing van de landbouweconomie plaats." Deze agrarische renaissance kan de overheidssubsidies verminderen die de industrie sinds de depressie hebben ondersteund.

Sommige critici hebben zich afgevraagd of er voldoende land bestaat voor deze groeiende gewasbelasting, hoewel de meeste experts deze zorg wegnemen, vooral wanneer planten zoals Miscanthus meer gebruik maken. (Het gewas is zo efficiënt in het benutten van energie, schrijft Somerville in een recente uitgave van Current Biology, dat, onder de juiste omstandigheden, ongeveer 3 procent van het aardoppervlak daarmee zou kunnen voldoen aan alle menselijke energiebehoeften.) Als en wanneer Miscanthus en andere hoogrenderende gewassen verdringen maïs, boeren zouden geen probleem moeten hebben om over te schakelen op energiegewassen, zegt Somerville. "Ik denk persoonlijk dat dit sociaal goed is."

Voor Iowa-boeren kan dat waar zijn. Maar in het buitenland kunnen Miscanthus, switchgrass en soortgelijke fabrieken evenveel problemen veroorzaken als ze oplossen, zegt Daniel Kammen van de Universiteit van Californië, Berkeley, die in februari een subsidie ​​van $ 500 miljoen ontving van British Petroleum om een ​​onderzoeksfaciliteit voor alternatieve brandstoffen te openen, de Energy Biosciences Institute. Kammen, al directeur van Berkeley's Renewable and Appropriate Energy Lab, zal de sociale impact van biobrandstoffen aansturen wanneer het nieuwe instituut deze zomer van start gaat. Gewassen zoals Miscanthus zijn niet eetbaar, dus als boeren - met name die in arme landen - zich bevinden zonder een koper van biobrandstoffen, kunnen ze de planten niet gaan verkopen aan voedselleveranciers, zegt Kammen. Tenzij degenen die de markt voor biobrandstoffen aansturen een bepaald aantal gewassen vereisen die minder efficiënte energiebronnen zijn, maar ook als voedsel kunnen worden verkocht, zouden we een herhaling van de groene revolutie van de jaren 1960 kunnen zien. In die tijd zorgde een toename van de voedselproductie voor zoveel kosten als irrigatie en kunstmest, dat rijke boeren floreerden ten koste van de armen.

"We kunnen manieren vinden om arme mensen te laten kiezen tussen voedsel en brandstof, en dat zou een ramp zijn", zegt Kammen. "We moeten beter zijn dan we in het verleden zijn geweest."

Drie academici zien windenergie, koolstofafvang en -opslag en materiaalefficiëntie als voorbeelden van hoe we onze CO2-uitstoot kunnen verminderen

Kopen bij biobrandstof
De barrières voor een biobased brandstofvoorziening beginnen al voordat de fabrieken voor cellulose-ethanol worden gebouwd en er een wereldwijd beleid wordt ontwikkeld. Ze beginnen in de gemiddelde garage. Alle auto's kunnen rijden op brandstof die tot 10 procent ethanol bevat. Maar slechts 2 of 3 procent van het hele wagenpark kan de grote hoeveelheid ethanol gebruiken die nodig is om een ​​groot verschil te maken, schat Sandalow. "Het is van cruciaal belang om voertuigen op de weg te hebben die ethanol gebruiken", zegt hij. Deze "flex-fuel" -auto's kunnen tot 85 procent ethanol bevatten, genaamd E85. Zelfs als grote motorbedrijven dergelijke auto's in grotere aantallen produceren - het is heel goed mogelijk dat je er een hebt zonder het te weten - bieden slechts ongeveer 900 stations in het hele land E85 aan, en de meerderheid van hen bevindt zich in het Midwesten (een derde bevindt zich alleen in Minnesota).

Voordat mensen flex kopen, moeten ze zich echter eerst bewust worden van het belang van biobrandstof. Daarom heeft president Bush slechts een week nadat de Greaseball Challengers naar Centraal-Amerika zijn vertrokken om te leren over biobrandstofprogramma's ter plaatse, een beetje verder naar het zuiden gegaan om Brazilië te bezoeken - een land met misschien wel de sterkste achtergrond in biobrandstof, en een land dat biedt een werkend model om nationale trots in de alternatieve brandstofrevolutie op te wekken.

De Braziliaanse regering begon halverwege de jaren zeventig het gebruik van ethanol te bevorderen om stijgende olieprijzen te voorkomen en een nieuwe markt voor suiker te creëren, waarvan de prijs een periode van wereldwijde daling was ingegaan. Bijna onmiddellijk laadde de staat het land met redenen om ethanol te gebruiken. Ze boden leningen tegen lage rente voor de bouw van raffinaderijen, ondertekenden overeenkomsten met fabrikanten om ethanolvriendelijke auto's te bouwen, en gaven zelfs taxichauffeurs prikkels om hun vloot om te bouwen.

Ondanks enkele hobbels op de ethanolroute, wordt het Braziliaanse model als een succes beschouwd. Vandaag is ongeveer 40 procent van de transportbrandstof van het land ethanol; in de Verenigde Staten is dat 3 procent. "De enige les die ik hieruit haal, is consistentie telt", zegt Sandalow.

Consistentie, en misschien een heleboel dwang. Atmosferische verandering is zo slecht geworden, zegt Kammen, dat we niet langer de luxe hebben om te wachten tot alternatieve brandstoffen bij onze levensstijl passen. De wereld moet zijn CO2-uitstoot verminderen van 7 miljard ton naar 2 miljard in de komende 40 jaar. Als zich vóór die tijd een monumentale natuurramp voordoet - bijvoorbeeld een enorme brok Antarctisch ijs valt in de oceaan - zal ons raam nog meer krimpen. We moeten nu veranderen of gedwongen worden om te veranderen. "We hebben de volgende grote stap nodig, dat vreselijke belastingwoord", zegt hij. "We zullen belasting moeten heffen op wat we niet willen, en wat we niet willen is koolstof."

Kammen's plan, dat hij in een recente Los Angeles Times heeft gepubliceerd en later aan mij heeft beschreven, weerspiegelt een persoon die zich bewust is van een samenleving die beloningen zoekt waarin mensen bereid zijn duizenden dollars op hun creditcard in rekening te brengen om een ​​vliegtuig te verdienen ticket dat, alleen gekocht, een paar honderd zou hebben gedraaid. In het voorstel van Kammen, wanneer een persoon fossiele brandstof gebruikt in plaats van CO2-neutrale energie, zou hij of zij een belasting moeten betalen. "Dus, " schrijft hij, "de eigenaar van een benzine-aangedreven Hummer die er 10.000 mijl per jaar rijdt, zou $ 200 per jaar betalen, en een Prius-bestuurder zou $ 50 betalen." Maar in plaats van de zakken van Uncle Sam te vullen, zou dit geld - geschat op $ 555 per jaar voor een gemiddelde persoon - beschikbaar zijn voor uitgaven aan milieuvriendelijke producten zoals zonnepanelen of snelgroeiende bomen. Als je wilt, schrijft hij, "kun je je 'koelbelasting'-geld bij je buren bundelen en een windmolen bouwen om je stad van elektriciteit te voorzien."

Hoe vreemd dit plan ook klinkt, de situatie zal dit punt waarschijnlijk niet bereiken. Begin april oordeelde het Hooggerechtshof 5 tot 4 dat het Environmental Protection Agency, dat heeft geweigerd te erkennen dat broeikasgassen bijdragen aan klimaatverandering, de bevoegdheid heeft om deze gassen te reguleren. Deze beslissing, de eerste door het Hof om de opwarming van de aarde aan te pakken, houdt in dat het agentschap een van twee acties moet ondernemen: ontkennen dat broeikasgassen het milieu schaden - een standpunt dat in strijd zou zijn met hun interne documenten, zegt Kammen - of strategieën ontwikkelen om schadelijke uitstoot. Wat het ook beslist, inactiviteit is niet langer een optie.

De toekomst vandaag
Decennia vanaf nu, wanneer alternatieve brandstoffen alledaagse tankbeurten zijn geworden, is uitstoot misschien niet eens een overweging. De auto van 2050, zegt Kammen, zal een 'plug-in hybride' zijn, die werkt op de elektriciteit van batterijen die in de deuren zitten. (Ze kunnen verdubbelen als zij-airbags, zegt hij.) De reservebrandstofvoorziening zal biodiesel zijn. "Dat is vrij dicht bij geen uitstoot, " zegt hij. "Dat wordt legaal 350 mijl naar de gallon."

Voorlopig blijft elektriciteit echter te moeilijk om economisch te benutten, dus sommigen van ons zitten vast met het pompen van vet in de opnieuw aangebrachte kofferbak van een Mercedes die onlangs is bedekt met een nieuwe laag bumpersticker. Nog steeds achter op het schema, wachtten de uitdagers buiten op het personeel van het Hard Rock Café om verse brandstof uit de friteuses te halen. De rij veldreizigers krulde zich nu om het blok en de verveelde omstanders vulden de tijd met commentaar. "Het doet je auto ruiken naar friet, " legde een vrouw uit die chaperonne leek te zijn.

Horgan, Ben Shaw, de Noorse filmploeg en een vuilnisman die zijn vrachtwagen in het midden van de straat had geparkeerd om te zien hoe de procedure hun hoofd in de kofferbak van de witte Mercedes stak. Shaw wierp een blik op de toeschouwers. "Hoeveel mensen past u in Ford's Theater?" hij vroeg. "Het ziet er niet zo groot uit." In de kofferbak, precies waar een reservewiel zou moeten zijn, leek een ingewikkeld geheel van buizen en filters en pompen even ontmoedigend als de taak die voor ons lag. Niemand wist hoe lang de mosterd Mercedes zou volhouden, en de betrouwbaarheid van het busje was niet getest; het was net een dag eerder gekocht. Alleen VW Rabbit van Suzanne Hunt leek geschikt voor de reis.

Maar als een van de uitdagers bedenkingen had, heeft niemand ze geuit. "Sommige mensen maken zich zorgen over onze veiligheid tijdens de reis, " zei Hunt. "Maar het grootste deel van de reactie is, ik wil met je mee." Al snel liet iemand een zwarte emmer vet vallen. Zonder pauze, zonder een moment van aarzeling, ondanks de onvoorspelbare weg die voor ons lag, dook de biobrandstofbrigade recht in. Een beetje achter op schema, maar iedereen in het oog houdend, was de uitdaging officieel begonnen.

Geplaatst 20 april 2007

De wereld na olie