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Misurare la sete di acqua dell'etanolo di mais
L'etanolo derivato dal mais consuma fino a tre volte più acqua di quanto si pensasse in precedenza, secondo un nuovo studio.
Acqua ovunque: Fabbisogno idrico totale per l'irrigazione e la conversione di un litro di etanolo per stato, nonché l'acqua totale utilizzata nella produzione di etanolo per stato. (Vedi immagine completa a pagina 2).
Studi precedenti hanno stimato, sulla base delle medie di produzione nazionale, che un litro di etanolo derivato dal mais dovrebbe richiedere da 263 a 784 litri di acqua sia per far crescere il raccolto che per convertirlo in combustibile. Ora, i ricercatori dell'Università del Minnesota hanno concluso che la quantità di acqua utilizzata nella produzione di etanolo varia enormemente da stato a stato, variando da 5 a 2.138 litri di acqua per litro di etanolo, a seconda delle esigenze di irrigazione regionali.
L'etanolo da mais è già afflitto da preoccupazioni ambientali come l'inquinamento da fertilizzanti, pesticidi ed erbicidi; erosione del suolo; emissioni di gas serra derivanti dalla produzione; e la competizione per i terreni agricoli con le colture alimentari.
Il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali , ha inoltre rilevato che, poiché la produzione di etanolo a base di mais è circa raddoppiata a livello nazionale tra il 2005 e il 2008, l'uso di acqua correlato è più che triplicato.
L'etanolo consuma più acqua nel tempo poiché la produzione di mais si estende alle regioni che necessitano di un'ampia irrigazione, afferma Sangwon Suh, assistente professore di ingegneria dei biosistemi presso l'Università del Minnesota e coautore dello studio. Ciò significa che è necessaria più acqua per produrre una data unità di etanolo nel tempo.
Suh e i suoi colleghi hanno esaminato i registri statali e di contea sull'uso dell'irrigazione per la coltivazione del mais, sia come cibo che come carburante, nonché l'ubicazione, i livelli di produzione e l'utilizzo dell'acqua degli impianti di mais-etanolo esistenti. I ricercatori hanno scoperto che oltre l'80% del mais utilizzato per produrre etanolo viene raccolto entro un raggio di 64 chilometri dalla raffineria dove viene convertito in carburante. Utilizzando queste informazioni e dati sui tassi di irrigazione locali, i ricercatori sono stati in grado di stimare il fabbisogno idrico dei singoli impianti di produzione di mais-etanolo.
In alcuni stati, come Ohio, Iowa e Kentucky, dove il mais può crescere con poca o nessuna irrigazione, sono necessari solo da cinque a sette litri d'acqua per trasformare il cibo in combustibile. Quasi tutta questa acqua viene utilizzata per bollire, fermentare e distillare il biocarburante. Poiché la produzione di etanolo è aumentata, tuttavia, viene coltivato più mais negli stati occidentali come il Nebraska, il Colorado e la California, dove le esigenze di irrigazione aumentano significativamente il fabbisogno idrico del carburante.
Questo è un altro chiodo nella bara per l'etanolo, dice David Pimentel della Cornell University, a Ithaca, NY, i cui studi hanno dimostrato che l'etanolo richiede più energia per produrre di quanta ne rilascia quando viene bruciato e che il fertilizzante utilizzato per coltivare mais per etanolo ha contribuito in modo significativo alle zone morte nel Golfo del Messico (aree dell'oceano con un basso contenuto di ossigeno a causa dell'aumento delle sostanze chimiche nell'acqua).
Acqua ovunque: Fabbisogno idrico totale per l'irrigazione e la conversione di un litro di etanolo per stato, nonché l'acqua totale utilizzata nella produzione di etanolo per stato.
L'US Energy Independence and Security Act del 2007 impone che l'etanolo prodotto utilizzando le tecnologie esistenti dovrà aumentare dai 34 miliardi di litri prodotti nel 2008 a 57 miliardi di litri all'anno entro il 2015. Ciò include gli stati occidentali più aridi, dove l'etanolo a base di mais è attualmente prodotto.
Jerry Schnoor dell'Università dell'Iowa, a Iowa City, afferma che i produttori di etanolo stanno già pianificando ulteriori impianti di produzione in tutti gli stati per raggiungere gli obiettivi del 2015. Siamo già in una situazione insostenibile in termini di utilizzo dell'acqua, già prelevando falde acquifere come l'Ogallala, dice Schnoor della vasta fonte d'acqua sotterranea che si estende dal South Dakota al nord del Texas. Ciò aggraverebbe quel declino se ci espandiamo in questi stati di irrigazione.
Geoff Cooper, vicepresidente della ricerca presso la Renewable Fuels Association di Washington D.C., mette in dubbio l'affermazione dei ricercatori secondo cui l'uso dell'acqua è triplicato poiché la produzione di etanolo è raddoppiata. La maggior parte dell'espansione dal 2005 al 2008 si è verificata nella fascia centrale del mais, luoghi che non irrigano mais, dice. C'è un limite finito alla quantità di etanolo che puoi mettere nelle aree con restrizioni d'acqua. Non stiamo installando impianti di etanolo in aree in cui l'acqua è fortemente limitata.
Suh è anche ottimista sul fatto che l'uso di acqua possa essere ridotto mentre la produzione di etanolo continua a crescere. Dice che i terreni agricoli che sono stati messi da parte per la conservazione in regioni che non richiedono irrigazione potrebbero essere riportati in produzione e il mais geneticamente modificato potrebbe mantenere alti rendimenti con un fabbisogno idrico inferiore.
Sono molto ottimista che possiamo raggiungere il mandato di produzione di etanolo senza sacrificare la sicurezza idrica negli Stati Uniti, dice. Schnoor aggiunge che la produzione di etanolo potrebbe espandersi a sud ea est, dove la terra è più economica e l'acqua è più abbondante.
Pimentel, tuttavia, non è d'accordo. Leggi il giornale e la conclusione è certamente che richiederà sempre più acqua, ma [Suh] viene dal Minnesota, e devi essere cauto perché in Minnesota stanno promuovendo l'etanolo, dice.
Lo studio è stato finanziato in parte dal Dipartimento dell'Energia e dallo stato del Minnesota.