Tangu neno "biofueli" lilipoingia kwa mara ya kwanza katika kamusi ya nishati ya mtumiaji wastani, kumekuwa na mfululizo wa maendeleo kwa teknolojia hii. Ingawa mitazamo ya umma juu ya nishati ya mimea inaweza kuwa imebadilika kwa miaka mingi, maslahi mengi sana katika faida na hasara za chanzo hiki cha mafuta bado yangali. Ni muhimu kwa watumiaji wote kuzingatia kwa umakini vipengele vyema na hasi vya teknolojia hii inayoendelea kujitokeza.
Faida za Biofuels
Watetezi wa nishati ya mimea hutaja mara kwa mara manufaa ya nishati hizi za mimea na wanyama. Hakuna chanzo cha mafuta ambacho ni chanya kabisa au hasi kabisa. Wateja wanahitaji kupima faida na hasara za nishatimimea ili kubaini kama wanahisi kuridhika na rasilimali hii kama mbadala wa nishati asilia.
Gharama nafuu ya Nishatimimea
Bei za nishati ya mimea zimekuwa zikishuka na zinaweza kuwa ghali zaidi kuliko petroli na nishati nyinginezo. Kwa kweli, ethanol tayari ni nafuu zaidi kuliko dizeli na petroli. Hii ni kweli hasa kwa kuwa mahitaji ya mafuta duniani kote yanaongezeka, usambazaji wa mafuta hupungua, na vyanzo zaidi vya nishati ya mimea huonekana.
Kulingana na ripoti ya RFA (Chama cha Mafuta Yanayorudishwa) ya Februari 2019 ya Mtazamo wa Kiwanda cha Ethanol, 2018 ilivunja rekodi kwa uzalishaji wa ethanol, na kufikia galoni bilioni 16.1 za ethanoli inayoweza kurejeshwa. Ripoti hii inasema, "Ethanol inasalia kuwa mafuta ya injini ya juu zaidi, ya bei ya chini zaidi kwenye sayari." Zaidi ya hayo, katika 2019, Idara ya Nishati ya Marekani (DOE) ilitenga $ 73 milioni kwa ajili ya miradi 35 ya utafiti na maendeleo ya bioenergy (R&D). Malengo ya mradi ni:
- Ili kupunguza gharama za kushuka kwa biofuel
- Ili "kuwezesha bidhaa za thamani ya juu kutoka kwa majani au rasilimali taka"
- Ili kupunguza gharama ya kuzalisha biopower
Katibu wa zamani Rick Perry alisema lengo la jumla la R&D ni "kuzalisha nishati ya mimea kwa bei nafuu ambayo inaendana na miundombinu iliyopo ya mafuta na magari katika aina mbalimbali za usafirishaji, ikiwa ni pamoja na petroli inayoweza kurejeshwa, -dizeli, na mafuta ya ndege." Hata uzalishaji wa Marekani wa tani bilioni 1 (tani kavu) za majani yasiyo ya chakula hautasababisha tatizo katika soko la chakula na kilimo.
Nyenzo Chanzo
Kulingana na RFA, miradi ya R&D inayofadhiliwa na DOE inajumuisha, michakato ya uimarishaji wa upanzi wa mwani kama nishati ya mimea, utafiti wa mifumo ya teknolojia ya juu ya hidrokaboni ya nishati ya mimea na nishati mbadala kutoka kwa taka za mijini na vitongoji - taka za methane. Ingawa mafuta ni rasilimali ndogo inayotokana na nyenzo maalum, nishati ya mimea inaweza kutengenezwa kutoka kwa aina mbalimbali za nyenzo ikiwa ni pamoja na taka za mazao, samadi, bidhaa nyinginezo, na mwani. Hii inafanya kuwa hatua ya ufanisi katika kuchakata tena.
Usalama
Nishati ya mimea inaweza kuzalishwa nchini, jambo ambalo hupunguza utegemezi wa taifa kwa nishati ya kigeni. Kwa kupunguza utegemezi wa vyanzo vya mafuta vya kigeni, nchi zinaweza kulinda uadilifu wa rasilimali zao za nishati na kuzifanya kuwa salama dhidi ya athari za nje. Kwa kuongezea, nishatimimea inaweza kuhamisha utegemezi wa nishati kwa kiwango kikubwa kwani mafuta mengi
Kusisimua Uchumi
Kwa sababu nishatimimea inazalishwa hapa nchini, mitambo ya kutengeneza nishati ya mimea inaweza kuajiri mamia au maelfu ya wafanyakazi, na hivyo kuunda nafasi mpya za kazi katika maeneo ya mashambani. Uzalishaji wa nishati ya mimea huongeza mahitaji ya mazao yanayofaa ya nishatimimea, hivyo kutoa msukumo wa kiuchumi kwa sekta ya kilimo. Kuongeza mafuta kwa nyumba, biashara na magari kwa kutumia nishati ya mimea ni ghali zaidi kuliko nishati ya mafuta.
Utoaji wa Kaboni Chini
Nishatimimea inapochomwa, hutoa pato kidogo la kaboni na sumu chache kuliko nishati ya kaboni. Uzalishaji mdogo wa kaboni huwafanya kuwa mbadala salama zaidi wa kuhifadhi ubora wa angahewa na kupunguza uchafuzi wa hewa.
Upyaji Ni Faida
Inachukua muda mrefu sana kwa nishati ya kisukuku kuzalishwa. Hata hivyo, nishati ya mimea ni rahisi kuzalisha na inaweza kutumika tena kwa vile mazao mapya yanapandwa na taka hukusanywa. Nyenzo nyingi za taka za mazao ya chakula zinaweza kutumika katika kuunda nishati ya mimea. Mabaki kutoka kwa kilimo cha matunda na nafaka ni pamoja na, majani na bagasse (nyuzi za miwa) ambazo zinapatikana kwa urahisi kuzalisha biomass.
First Generation Biofuels
EPA inasema rasilimali kadhaa za kizazi cha kwanza hutumika kuunda nishati ya mimea, kama vile miwa na beet ya sukari inayojulikana kama mazao ya sukari. Mafuta mengine ya mimea hutengenezwa kwa kutumia soya na kanola, inayojulikana kama mazao ya mbegu za mafuta. Mazao ya wanga ni mahindi na mtama. Mafuta ya wanyama na mafuta yanasindikwa kutengeneza biodiesel. Pombe za kibayolojia ambazo mazao haya huzalisha ni pamoja na, ethanol, propanol na butanol.
Nishati ya mimea ya Kizazi cha Pili
The Encyclopedia Britannica inajadili nishatimimea ya kizazi cha pili kuwa na athari ndogo kwa mazingira kwani tofauti na nishatimimea ya kizazi cha kwanza, malighafi hutokana na mimea isiyolilika, baadhi ya mimea hii ambayo binadamu hawali, ni pamoja na mianzi, nyasi, miti mbalimbali (machujo ya mbao) na mimea. Hata hivyo, mafuta ya selulosi kwa sasa yana kiwango cha chini cha ubadilishaji katika uzalishaji, na hivyo kuzifanya zinafaa zaidi kama viongezeo vya mafuta badala ya badala ya petroli.
Nishati ya mimea ya Kizazi cha Tatu
Fiweli za mimea zinazotengenezwa kutokana na mwani hurejelewa kama nishati ya mimea ya kizazi cha tatu. Mwani unapendeza sana kama nishati ya mimea kwa kuwa huzalisha mafuta bora na tofauti. Mwani hutoa mafuta ambayo ni rahisi kusafisha katika mafuta ya dizeli, Hata hivyo, utulivu wa mwani ni mdogo kuliko nishati nyingine za mimea. Mafuta ambayo hayajajaa hubadilikabadilika kwa joto la juu.
Mfano wa Kuendesha Jiji kwenye Biofuel
National Geographic inaangazia Kristianstad, jiji la Uswidi linalotumia gesi asilia. Jiji linazalisha mahitaji yake ya umeme na kupasha joto kutokana na uzalishaji wa gesi asilia. Magari hutiwa mafuta pamoja na mabasi ya jiji na lori za taka. Viwanda viwili vya kusafisha jiji huzalisha nishati ya mimea ya kutosha kuchukua nafasi ya mahitaji yao ya kila mwaka ya petroli ya galoni milioni 1.1.
Hasara za Nishatimimea
Licha ya sifa nyingi chanya za nishatimimea, pia kuna hasara nyingi kwa vyanzo hivi vya nishati. Hizi zinaweza kutolewa kama hoja dhidi ya kubadilisha nishati ya mimea badala ya nishati ya kisukuku.
Pato la Nishati
Nishati ya mimea ina pato la chini la nishati kuliko nishati asilia na kwa hivyo zinahitaji kiasi kikubwa zaidi kutumiwa ili kutoa kiwango sawa cha nishati. Hili limewafanya baadhi ya wachambuzi wa masuala ya nishati kuamini kwamba nishati ya mimea haifai kazi ya kuzibadilisha kuwa ethanoli badala ya umeme.
Uzalishaji wa Uzalishaji wa Kaboni
Tafiti kadhaa zimefanywa ili kuchambua kiwango cha kaboni cha nishati ya mimea, na wakati zikiwa safi zaidi kuungua kuna dalili kali kwamba mchakato wa kuzalisha mafuta hayo - ikiwa ni pamoja na mashine zinazohitajika kulima mazao na mimea ya kuzalisha. mafuta - ina uzalishaji mkubwa wa kaboni. Aidha, ukataji wa misitu ili kukuza mazao kwa ajili ya nishati ya mimea huongeza uzalishaji wa kaboni.
Gharama Kubwa
Ili kuboresha nishati ya mimea kwa matokeo bora zaidi ya nishati, na kujenga viwanda vinavyohitajika vya utengenezaji ili kuongeza kiasi cha nishatimimea, uwekezaji mkubwa wa awali mara nyingi unahitajika, na kufanya uzalishaji wake kwa sasa kuwa ghali zaidi kuliko njia nyingine za mafuta ya magari, ingawa hii inaweza kubadilika katika siku zijazo.
Bei za Chakula
Mahitaji ya mazao ya chakula, kama vile mahindi yanapoongezeka kwa ajili ya uzalishaji wa nishati ya mimea, hupandisha bei kwa mazao muhimu ya chakula. Kulingana na Chuo Kikuu cha Michigan, ongezeko la malisho ya nishati ya mimea lilimaanisha mahitaji makubwa ya mahindi, na hivyo kupandisha bei kama vile 20% hadi 50%. Kwa kugeuzwa kwa ardhi kuwa mazao ya mimea, mazao machache kwa matumizi ya binadamu yanamaanisha bei ya juu na katika baadhi ya matukio inaweza kuwa uhaba wa chakula
Uhaba wa Chakula
Kuna wasiwasi kwamba kutumia ardhi ya kilimo yenye thamani kubwa kupanda mimea ya mafuta kunaweza kuathiri gharama ya chakula na pengine kusababisha uhaba wa chakula. Biocrops inaweza kuongeza gharama za uzalishaji kwa kuongezeka kwa matumizi ya ardhi na mahitaji ya maji kwa ajili ya umwagiliaji wa mazao. Baadhi ya wataalam wanataja mgogoro wa chakula duniani wa 2008 kuhusu mchele kama mfano wa kile kinachoweza kutokea kutokana na ongezeko la mazao ya mimea, ingawa mgogoro wa mchele haukuwa na uhusiano wowote na nishati ya mimea na ulisababishwa na vikwazo vya biashara na ununuzi wa hofu. Bado ni uhaba ambao unatumika kama mfano wa kile kinachoweza kutokea wakati hakuna chakula cha kutosha kinachozalishwa na kwa sasa, mimea ya mimea hushindana na mazao ya chakula.
Matumizi ya Maji
Kiwango kikubwa cha maji kinahitajika kwa ajili ya umwagiliaji sahihi wa mazao ya nishatimimea na pia kutengeneza mafuta, ambayo yanaweza kuchuja rasilimali za maji za ndani na kikanda. Tathmini ya 2018 kuhusu athari ya maji ya nishatimimea ya Marekani pia iliangalia athari za kubadilisha mazao ya mstari na mazao ya nishati kwa nishati ya mimea na mahitaji ya umwagiliaji. Iligunduliwa kuwa mazao ya nishati yalikuwa makubwa kuliko mazao ya mstari, yalihitaji msimu mrefu wa ukuaji na kupunguza mtiririko wa maji. Uvukizi (mwendo wa maji katika mimea na uvukizi) uliongezeka kwa 15% hadi 30% na wakati mwingine, kiwango hiki cha matumizi ya maji kiliongezeka hadi 60% hadi 80%.
Mustakabali wa Nishatimimea
Nishati ya mimea si risasi ya fedha kwa matatizo ya nishati duniani. Ili kutatua suala la kupungua kwa akiba ya mafuta, njia zote zinazofaa za kuvuna nishati zinapaswa kufuatiwa kwa ukamilifu wao. Hata hivyo, ukweli unabakia kuwa nishati ya mimea ni rasilimali ya nishati mbadala inayotegemewa. Kwa maendeleo zaidi na utafiti, inawezekana kuondokana na hasara za biofueli na kuzifanya zinafaa kwa matumizi ya watumiaji wengi. Wakati teknolojia inapatikana, hasara nyingi zitapunguzwa na soko kwa uwazi kabisa lina uwezo. Mengi ya haya yanaweza kutegemea uwezo wa wazalishaji wa nishati kugundua mimea bora ya kuongeza mafuta ambayo hutumia maji kidogo, ardhi kidogo, na kukua kwa haraka.
