Os Estados Unidos poderiam produzir energia suficiente a cada ano, aproveitando resíduos - de resíduos de aterros sanitários a esterco de vaca - para fornecer energia aos estados de Oregon e Washington, ao mesmo tempo, cortando o equivalente a 37 milhões de carros em carbono.

Isso está de acordo com uma pesquisa publicada em Nature Energy do ecologista industrial e economista de energia da UCLA Deepak Rajagopal e do candidato ao doutorado em planejamento urbano Bo Liu.

“A vantagem de usar resíduos é que estamos gerando resíduos de qualquer maneira. É um recurso residual no qual não pensamos convencionalmente, "Liu disse.

Os tipos de resíduos examinados no artigo se encaixam sob a égide da bioenergia - recursos renováveis ​​que são obtidos a partir da conversão de material vegetal e animal em eletricidade, biocombustíveis ou calor. Embora os EUA não produzam energia a partir de resíduos em grande escala, Liu disse, os processos de obtenção de energia de materiais orgânicos estão bem estabelecidos. Usinas europeias de transformação de resíduos em energia, por exemplo, processou 106 milhões de toneladas de resíduos em 2017, de acordo com a Confederação Europeia de Usinas de Resíduos em Energia.

O biocombustível é um tipo de bioenergia amplamente produzido nos EUA - quase todo proveniente de plantações agrícolas. Em 2011, 96% do etanol produzido nos EUA veio do milho, de acordo com o livro de dados de energia de biomassa.

Os legisladores e os interesses comerciais têm promovido os biocombustíveis a partir de plantações por décadas. Em 2005, O Congresso aprovou padrões que exigem a incorporação de combustíveis renováveis ​​na gasolina e em outros combustíveis de transporte. Os EUA também gastaram bilhões de dólares dos contribuintes subsidiando o etanol nos últimos 35 anos.

Mas o etanol de safra cria outros problemas, incluindo o aumento dos preços dos alimentos e os danos ambientais decorrentes da expansão da agricultura, como destruição de habitat, escoamento de fertilizantes e uso de água. Esses efeitos levaram alguns especialistas a apelar para a redução de seu uso.

"Os EUA tentaram biocombustíveis, e são importantes porque precisamos de mais energias renováveis, mas precisamos de biocombustíveis melhores, "Rajagopal disse.

O uso de resíduos como fonte pode ser uma alternativa sustentável para o crescimento futuro da indústria. Contudo, nem todos os resíduos de biocombustíveis são criados iguais. Os benefícios variam dependendo do tipo de resíduo usado, como é processado, quais são os produtos finais e onde são produzidos. Rajagopal e Liu examinaram essa variabilidade conduzindo análises de ciclo de vida, ou exames de produtos desde a criação até o fim da vida, de quatro tipos de resíduos:agrícolas, silvicultura, aterro e esterco de vaca.

O estudo abrangeu 15 tecnologias de conversão de energia e 29 tipos de resíduos. Em sua análise, os pesquisadores combinaram os dados existentes da literatura sobre tecnologias de conversão de resíduos com a disponibilidade local de resíduos de estimativas do ano-base e portfólios de eletricidade para determinar os ganhos de energia relativos e as reduções de emissões.

Como a queima dos próprios produtos de bioenergia produz emissões de gases de efeito estufa, a capacidade da bioenergia de reduzir os gases de efeito estufa em geral está ligada à energia substituída, tornando o contexto local importante. A economia de gases de efeito estufa com o uso de bioenergia para produzir eletricidade, por exemplo, seria maior em áreas onde a eletricidade vem de combustíveis baseados em carbono, como carvão, ao contrário de áreas que geram muita energia solar e eólica.

Geral, o estudo descobriu que os EUA têm potencial para gerar de 3,1 a 3,8 exajoules (uma medida de energia) de energia renovável a cada ano, usando os recursos residuais disponíveis. Por comparação, todos os estados de Washington e Oregon consumiram cerca de 3,3 exajoules de energia em 2017, de acordo com a Agência de Informação de Energia. O estudo também concluiu que o uso de produtos residuais tem o potencial de deslocar 103 a 178 milhões de toneladas métricas de emissões de dióxido de carbono - uma quantidade equivalente a tirar 37 milhões de veículos de passageiros das estradas com base nas emissões típicas de veículos de passageiros de 4,6 toneladas métricas de dióxido de carbono cada. ano.

Uma descoberta importante foi que nenhum método de produção de bioenergia maximiza o ganho líquido de energia, ganho de energia renovável e benefícios para o clima. Alguns criam mais energia renovável, mas requer mais energia para fazer isso, resultando em menor economia geral de emissões de gases de efeito estufa. Assim, identificar a aplicação ideal de bioenergia em qualquer situação depende do resultado pretendido.

Políticas baseadas puramente no cumprimento de metas de energia renovável, como a exigência do Congresso de biocombustíveis nas bombas de gasolina, pode não produzir resultados ideais, o estudo descobriu. Em vez de, Rajagopal disse, os formuladores de políticas devem trabalhar para esclarecer os interesses. Maximizar o uso de energias renováveis ​​pode promover a independência energética, mas cortar a quantidade máxima de emissões de gases de efeito estufa é uma maneira mais eficaz de combater as mudanças climáticas, ele disse.

Os biocombustíveis não devem ser limitados a qualquer aplicação, com aplicações de transporte potenciais que variam de carros e caminhões a aviões e navios, Rajagopal disse. Diversificação é a chave.

Outras formas de energia renovável, como solar e eólica, fornecer opções para geração de eletricidade, mas os setores de transporte em grande escala ainda precisarão de combustíveis queimáveis ​​no futuro previsível.

As companhias aéreas já começaram a explorar alternativas de biocombustíveis. Em 2016, A United Airlines e a empresa de combustível de aviação AltAir lideraram a implantação comercial de resíduos de biocombustíveis para a aviação, usando uma mistura de combustível alternativo e convencionais.

Estudos descobriram que a aviação, transporte marítimo e rodoviário são responsáveis ​​por cerca de 8% das emissões de carbono em todo o mundo. Nessas indústrias, Rajagopal disse, um mandato simples exigindo a integração de biocombustíveis em misturas de combustíveis poderia ser eficaz porque incentivaria o desenvolvimento de tecnologias de biocombustíveis em grande escala.

"Em todas essas aplicações, a tecnologia dos veículos elétricos ainda não está lá. As baterias elétricas ainda não estão lá, "Disse Rajagopal." Portanto, ainda precisamos de alternativas ao petróleo. Eu acho que há um papel lá para os biocombustíveis, se você fizer isso direito. "