Van houtkachels in Soedan tot kolencentrales in Pittsburgh, het grootste deel van de wereld draait op biomassa-energie -- energie geproduceerd met materialen die zijn afgeleid van levende wezens. Twee fossiele brandstoffen, steenkool en aardolie, leveren ongeveer 80 procent van de wereldenergie. Daarentegen biobrandstoffen -- brandstoffen gemaakt van planten of dierlijk afval -- vormen minder dan 2 procent van alle commercieel geproduceerde brandstoffen.
Het verschuiven van die belasting naar biobrandstoffen wordt om tal van redenen steeds aantrekkelijker, te beginnen met milieuoverwegingen. Zowel biobrandstoffen als fossiele brandstoffen geven koolstof af (in de vorm van koolstofdioxide of methaan) wanneer ze worden verbrand om energie te produceren. Het verschil is dat de koolstof in biobrandstoffen pas onlangs uit de atmosfeer is verwijderd door de planten die worden gebruikt om de brandstof te maken. (Planten, denk eraan, "inademen" koolstofdioxide en "uitademen" zuurstof.) Dus het terugbrengen van die koolstof naar de atmosfeer verstoort de balans niet te veel.
Daarentegen is de koolstof in fossiele brandstoffen daar al miljoenen jaren opgeslagen. Door het in de atmosfeer af te geven ontstaat er een overmaat, wat bijdraagt aan smogvorming en klimaatverandering. Bovendien stoten biobrandstoffen geen giftige stoffen uit, in tegenstelling tot de zwavel en kwik die vrijkomen bij de verbranding van steenkool.
Het basisproces voor het maken van biobrandstof uit biomassa is vergelijkbaar met hoe je lichaam voedsel in brandstof verandert:warmte, enzymen en fermentatiebacteriën breken complexe zetmelen af tot eenvoudige suikers. Dat is de reden waarom zetmeelrijke voedselgewassen zoals maïs en suikerriet ook de belangrijkste bronnen van biobrandstof zijn, hoewel elk gewas, en zelfs afvalmateriaal van voedselgewassen, kan worden gebruikt.
Vooruitgang in de methoden die worden gebruikt om biobrandstof te maken, dragen bij aan de aantrekkingskracht. Van gefabriceerde microben is aangetoond dat ze de fermentatie van zetmeel versnellen om ethanol te maken, waardoor het proces goedkoper en efficiënter wordt. En een experimentele methode van vergassing kan alle aanwezige koolstof omzetten in het koolmonoxide dat nodig is voor brandstof, zonder dat er schadelijk kooldioxide afval vrijkomt.
Het telen van gewassen om energie te produceren belooft extra beloningen. Het zou de lokale landbouweconomieën nieuw leven kunnen inblazen en de afhankelijkheid van buitenlandse bronnen kunnen verminderen. Het zou nieuwe markten kunnen openen voor bestaande gewassen door gebruik te maken van bijproducten en afvalmaterialen die momenteel worden weggegooid. En sommige biomassa-energiegewassen trekken nuttige insecten aan, waardoor er minder pesticiden nodig zijn.
Echter, zoals met elke hulpbron, kunnen kortzichtigheid, gebrek aan kennis en pure hebzucht het potentieel van biobrandstof voorgoed doen ontsporen. Op de volgende pagina zullen we kijken naar enkele van de uitdagingen voor de landbouw met energiegewassen.
Een serieus probleem met de landbouw van biobrandstoffen is dat het concurreert met de voedselproductie voor land en andere hulpbronnen. In 2007 werd een derde van de Amerikaanse maïsoogst gebruikt om ethanol te produceren. Het resulterende tekort wordt gezien als een oorzaak voor de torenhoge prijzen van maïsproducten, die in veel landen de basis zijn. Naarmate de wereldbevolking en de behoefte aan calorieën groeien, zal de druk alleen maar groter worden.
Het planten van energiegewassen kan het ecosysteem verstoren. In Maleisië worden bijvoorbeeld oerwouden ontworteld om palmbomen te planten voor hun olie. En sommige veelbelovende gewassen kunnen invasieve soorten worden. Een gigantisch riet dat bij uitstek geschikt leek voor het tropische klimaat van Florida, kan bijvoorbeeld ook inheemse Everglade-planten overweldigen en waterwegen verstikken.
Bovendien maakt de milieu-impact van de productie van sommige biobrandstoffen ze minder milieuvriendelijk. Het telen van maïs voor ethanol gebruikt enorme hoeveelheden water en stikstofmest. En grootschalige ethanolproductie zou betekenen dat er nieuwe pijpleidingen moeten worden aangelegd om de brandstof te transporteren - als het door bestaande benzineleidingen zou worden geleid, zou het ze aantasten en verontreinigingen opnemen.
Door deze potentiële problemen te identificeren, konden wetenschappers mogelijke oplossingen voorstellen. In plaats van potentiële voedselbronnen voor biobrandstof te gebruiken, zouden boeren speciale gewassen voor biobrandstof kunnen telen die het milieu daadwerkelijk ten goede komen. Switchgrass, bijvoorbeeld, is een waterzuinige inheems in de Great Plains die, als vaste plant, geen jaarlijkse herbeplanting nodig heeft. Bovendien herstelt het de voedingsstoffen in de bodem, waardoor de groei van het volgende seizoen wordt gestimuleerd.
Om landstress te verlichten, kunnen biobrandstoffen worden gewonnen uit planten die gedijen in omstandigheden waar voedselgewassen mislukken. Populieren kunnen bijvoorbeeld groeien in giftige grond vanwege hun vermogen om verontreinigingen, zoals aardolie, te verwijderen en te vernietigen. Een andere mogelijke oplossing voor de problemen van biobrandstoffen is het kweken van nieuwe soorten brandstof- en voedselgewassen die beter bestand zijn tegen droogte en zout water.
Het gebruik van deze en andere technieken om de brandstofmarkten te regionaliseren zou de milieubelasting van het transport van brandstoffen kunnen verlichten. Auto's in het Midwesten kunnen rijden op een ethanolmengsel gemaakt met maïs uit Illinois; in het zuiden, met suikerriet uit Louisiana.
Experts zeggen dat we nog vijf tot tien jaar verwijderd zijn van het gebruik van biobrandstoffen als dagelijkse energiebron. Zowel universiteiten, particuliere bedrijven als overheden investeren in onderzoek om het proces te versnellen. Door te leren waar de balans ligt tussen gebruik en overmatig gebruik, voor elk gewas en in elke regio, kan een gezonde oogst van duurzame energie worden geoogst voor de komende generaties.
