211service.com
Måling af majsethanols tørst efter vand
Ethanol afledt af majs forbruger op til tre gange mere vand end tidligere antaget, ifølge en ny undersøgelse.
Vand overalt: Samlet vandbehov til kunstvanding og konvertering af en liter ethanol efter stat, samt det samlede vand, der bruges til ethanolproduktion efter stat. (Se hele billedet på side 2.)
Tidligere undersøgelser har estimeret, baseret på nationale produktionsgennemsnit, at en liter majs-afledt ethanol skulle kræve 263 til 784 liter vand for både at dyrke afgrøden og omdanne den til brændstof. Nu har forskere ved University of Minnesota konkluderet, at mængden af vand, der bruges til ethanolproduktion, varierer enormt fra stat til stat, fra 5 til 2.138 liter vand pr. liter ethanol, afhængigt af regionale kunstvandingsbehov.
Majsethanol er allerede plaget af miljøproblemer såsom forurening fra gødning, pesticider og herbicider; jorderosion; drivhusgasemissioner fra produktion; og konkurrence om landbrugsjord med fødevareafgrøder.
Den nye undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi , fandt også ud af, at da majsbaseret ethanolproduktion er cirka fordoblet på landsplan mellem 2005 og 2008, er relateret vandforbrug mere end tredoblet.
Ethanol forbruger mere vand over tid, da majsproduktionen strækker sig til regioner, der har brug for omfattende kunstvanding, siger Sangwon Suh, en assisterende professor i biosystemteknik ved University of Minnesota og medforfatter af undersøgelsen. Det betyder, at der skal mere vand til for at producere en given enhed ethanol over tid.
Suh og hans kolleger undersøgte stats- og amtsregistre for kunstvandingsbrug til dyrkning af majs, både som mad og brændstof, såvel som placeringen, produktionsniveauerne og vandforbruget af eksisterende majs-ethanol-faciliteter. Forskerne fandt ud af, at mere end 80 procent af majsen, der bruges til at fremstille ethanol, høstes inden for en radius på 64 kilometer fra raffinaderiet, hvor den omdannes til brændstof. Ved at bruge disse oplysninger og data om lokale vandingshastigheder var forskerne i stand til at estimere vandbehovet for individuelle majsethanolproduktionsanlæg.
I nogle stater, såsom Ohio, Iowa og Kentucky, hvor majs kan vokse med lidt eller ingen kunstvanding, kræves der kun fem til syv liter vand for at omdanne fødevaren til brændstof. Næsten alt dette vand bruges til at koge, gære og destillere biobrændstoffet. Efterhånden som ethanolproduktionen er steget, bliver der imidlertid dyrket mere majs i vestlige stater som Nebraska, Colorado og Californien, hvor kunstvandingsbehov øger brændstoffets vandbehov betydeligt.
Det her er endnu et søm i kisten for ethanol, siger David pimentel fra Cornell University i Ithaca, NY, hvis egne undersøgelser har vist, at ethanol kræver mere energi at producere, end det frigiver ved forbrænding, og at gødningen, der bruges til at dyrke majs til ethanol, har bidraget væsentligt til døde zoner i den Mexicanske Golf (områder af havet med lavt iltindhold på grund af stigninger i kemikalier i vandet).
Vand overalt: Samlet vandbehov til kunstvanding og konvertering af en liter ethanol efter stat, samt det samlede vand, der bruges til ethanolproduktion efter stat.
Den amerikanske lov om energiuafhængighed og sikkerhed fra 2007 giver mandat til, at ethanol produceret ved hjælp af eksisterende teknologier skal stige fra de 34 milliarder liter produceret i 2008 til 57 milliarder liter om året i 2015. Dette inkluderer de mere tørre vestlige stater, hvor majsbaseret ethanol er i øjeblikket produceret.
Jerry Schnoor fra University of Iowa i Iowa City siger, at ethanolproducenter allerede planlægger yderligere produktionsfaciliteter i alle stater for at nå 2015-målene. Vi er allerede i en uholdbar situation med hensyn til vandforbrug og trækker allerede vandførende lag som Ogallala ned, siger Schnoor om den store underjordiske vandkilde, der strækker sig fra South Dakota til det nordlige Texas. Dette ville forværre dette fald, hvis vi udvider i disse kunstvandingsstater.
Geoff Cooper, vicepræsident for forskning ved Renewable Fuels Association i Washington D.C., sætter spørgsmålstegn ved forskernes påstand om, at vandforbruget er tredoblet, efterhånden som ethanolproduktionen er fordoblet. Hovedparten af udvidelsen fra '05 til '08 fandt sted i det centrale majsbælte - steder, der ikke vander majs, siger han. Der er en begrænset grænse for, hvor meget ethanol du kan putte i områder med vandbegrænsning. Vi placerer ikke ethanolanlæg i områder, hvor vandet er stærkt begrænset.
Suh er også optimistisk om, at vandforbruget kan reduceres, mens ethanolproduktionen fortsætter med at vokse. Han siger, at landbrugsjord, der er blevet afsat til bevarelse i regioner, der ikke kræver kunstvanding, kunne bringes tilbage i produktion, og gensplejsede majs kunne opretholde høje udbytter med lavere vandbehov.
Jeg er meget optimistisk, at vi kan nå ethanolproduktionsmandatet uden at ofre vandsikkerheden i USA, siger han. Schnoor tilføjer, at ethanolproduktion kan udvides mod syd og øst, hvor jorden er billigere, og der er mere vand.
Pimentel er dog uenig. Du læser avisen, og konklusionen er helt sikkert, at det vil kræve mere og mere vand, men [Suh] er fra Minnesota, og du skal være forsigtig, for i Minnesota promoverer de ethanol, siger han.
Undersøgelsen blev delvist finansieret af Department of Energy og staten Minnesota.