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Biocarburanti da colture di acqua salata
Un progetto in Medio Oriente mira a produrre carburante per aerei da colture tolleranti all'acqua salata coltivate nel deserto. I ricercatori del Masdar Institute negli Emirati Arabi Uniti stanno avviando una fattoria dimostrativa di due chilometri quadrati che unirà l'allevamento di pesci e gamberetti con la coltivazione di alberi di mangrovie e salicornia, una pianta con semi ricchi di olio che possono essere convertiti in combustibile.
Coltura di combustibile: Un campo di salicornia, una pianta tollerante all'acqua salata, in un terreno di prova nel paese nordafricano dell'Eritrea.
L'obiettivo è produrre biocarburanti senza togliere terra alle colture alimentari o utilizzare grandi quantità di acqua dolce, che sono due delle principali carenze dei biocarburanti convenzionali, afferma Scott Kennedy, professore associato al Masdar Institute che sta guidando il progetto. Il progetto è supportato da diverse importanti compagnie: Boeing, Etihad Airways (la compagnia aerea nazionale degli Emirati Arabi Uniti) e UOP Honeywell, che fornirà la tecnologia per convertire la biomassa in precursori chimici e combustibili. Il Masdar Institute fa parte di una città a emissioni zero in costruzione ad Abu Dhabi, il più grande emirato degli Emirati Arabi Uniti.
Kennedy ei suoi colleghi perfezioneranno una tecnica chiamata agricoltura integrata dell'acqua di mare. Inizia con lo scavare un canale dal mare. Quel canale fornisce acqua a diverse fasi del sistema. In primo luogo, i ricercatori pompano l'acqua salata negli stagni o la fanno scorrere oltre le gabbie utilizzate per la coltivazione di gamberetti o pesci. Normalmente, tale acquacoltura è un disastro ambientale, afferma Kennedy. Il deflusso contiene grandi quantità di feci che possono causare pericolose fioriture di alghe, ad esempio. Ma nel sistema Masdar, i ricercatori useranno quell'effluente a valle per fertilizzare la salicornia.
La salicornia viene coltivata in campi irrigati con acqua salata e può essere raccolta come altre colture, come il grano o il riso. Il deflusso di quell'irrigazione, ora più salato e contenente ancora un po' di effluente del pesce e dei gamberetti, insieme a più acqua dal canale, viene poi alimentato a una distesa di alberi di mangrovie piantati, che possono crescere in quell'acqua più salata. La foresta di mangrovie fornisce una barriera, in modo che nessuna delle acque inquinate dell'allevamento ittico ritorni nell'oceano. Le foglie possono essere utilizzate anche come cibo per i pesci.
I semi oleosi della salicornia possono essere spremuti utilizzando una lavorazione simile a quella utilizzata per altre colture di semi oleosi, come i girasoli. Quell'olio può quindi essere modificato da un processo proprietario UOP Honeywell che lo rende adatto per la miscelazione nel carburante per aerei. Il resto dell'impianto può quindi essere ulteriormente utilizzato per produrre combustibili liquidi o bruciato per produrre vapore per la generazione di elettricità.
Gli allevamenti ittici forniscono sia una fonte di reddito che una fonte di fertilizzante, che riduce le emissioni complessive di carbonio, poiché la produzione e l'utilizzo di fertilizzanti sono normalmente una delle principali fonti di emissioni di carbonio nella produzione di biocarburanti. La foresta di mangrovie sequestra anche l'anidride carbonica nel suo apparato radicale. La maggior parte dei biocarburanti è nella migliore delle ipotesi a zero emissioni di carbonio, emettendo tanta anidride carbonica quando vengono prodotti e bruciati quanta ne assorbono le colture di biocarburanti man mano che crescono. Una delle parti chiave del progetto di ricerca Masdar è determinare la quantità di carbonio che può essere sequestrata economicamente.
Una versione del sistema è già stata dimostrata nel paese nordafricano dell'Eritrea da Carl Hodges, fondatore e presidente della Fondazione per l'acqua di mare . (Agisce come consulente speciale per il progetto Masdar.) In quel progetto, la salicornia e le foglie delle mangrovie sono state utilizzate come mangime per animali e parte dell'olio dei semi è stato convertito in biodiesel. Quel progetto si è concluso a causa di sconvolgimenti politici in quel paese, dice Hodges, ma ha dimostrato che l'approccio integrato poteva funzionare.
Lo sforzo per evitare l'uso di acqua dolce e terra utilizzata per il cibo dovrebbe essere applaudito, afferma Mark Schrock , professore di ingegneria biologica e agricola presso la Kansas State University. Ma dice che sarà importante sviluppare rapidamente un mezzo meccanizzato per raccogliere la salicornia. Questa potrebbe essere una sfida perché, sebbene possa essere raccolta con le attrezzature esistenti, l'impianto ha livelli elevati di sale che potrebbero danneggiare queste macchine, afferma Wayne Coates , professore presso l'Office of Arid Land Studies dell'Università dell'Arizona.
Dovrà anche competere con altre colture di biocarburanti. Le rese per ettaro di olio sono alla pari con i semi di soia (che forniscono un valore economico aggiuntivo dai prodotti non petroliferi), ma sono solo un ottavo della resa dell'olio di palma. Il sistema dell'acqua salata, tuttavia, ha il vantaggio di non richiedere terra e acqua costose e produce il proprio fertilizzante. Kennedy afferma che le stime iniziali suggeriscono che il carburante prodotto dalla salicornia potrebbe essere competitivo con i combustibili a base di petrolio, ma avverte che devono ancora essere condotti studi dettagliati.