O transporte é responsável por uma parcela maior das emissões de gases de efeito estufa do que qualquer outro setor da economia dos EUA, tornando os biocombustíveis uma estratégia promissora para mitigar as mudanças climáticas causadas pelo homem. O Padrão de Combustível Renovável dos EUA, criado pela legislação de 2007, exige que esses combustíveis substituam parcialmente os à base de petróleo. Até agora, no entanto, o mandato foi quase inteiramente cumprido pelo etanol de milho, um combustível que pode ser pior para o clima do que a gasolina que substitui.
Quinze anos depois, uma pesquisa liderada pela Universidade de Wisconsin-Madison avaliou os impactos ambientais do etanol de milho e a política que o rege, usando uma combinação de análises econométricas, dados de uso da terra e modelagem biofísica.

A análise, publicada esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences , mostra que as emissões de carbono do uso da terra para o cultivo de milho podem anular ou até reverter quaisquer vantagens climáticas do etanol de milho em relação à gasolina.

Os resultados confirmam o que muitos cientistas já perceberam:do ponto de vista climático e ambiental, o etanol de milho não é uma boa solução de biocombustível. Em vez disso, as descobertas se alinham com o movimento na pesquisa de bioenergia para o desenvolvimento de biocombustíveis de próxima geração, como aqueles feitos de plantas perenes e não alimentícias cultivadas em terras menos adequadas para a agricultura convencional.

“Basicamente, reafirma o que muitos suspeitavam, que o etanol de milho não é um combustível amigo do clima e precisamos acelerar a mudança para melhores combustíveis renováveis, bem como melhorar a eficiência e a eletrificação”, diz o principal autor do estudo, Tyler Lark, cientista. no Great Lakes Bioenergy Research Center e no Nelson Institute for Environmental Studies na UW–Madison.

Os resultados são especialmente oportunos, diz ele, porque o Renewable Fuel Standard exige volumes anuais específicos de biocombustíveis até 2022; assim que esses requisitos expirarem, a Agência de Proteção Ambiental assumirá o papel de determinar quanto e quais tipos de biocombustíveis devem ser produzidos a cada ano para atender ao padrão. O que vem a seguir em termos de políticas pode ter um efeito muito grande nas mudanças climáticas, diz Lark. "É um momento crucial para decidir como essa política - e nosso cenário - deve ser daqui para frente."

Em seus estudos sobre mudanças nos padrões de uso da terra nos EUA, Lark e sua colega Holly Gibbs, professora de estudos ambientais e geografia da UW-Madison, notaram a expansão de terras agrícolas dedicadas a culturas de commodities, especialmente milho. Eles suspeitavam que a produção de etanol poderia estar desempenhando um papel. “Sabíamos que provavelmente estava contribuindo, mas não sabíamos até que ponto”, diz Gibbs.

Eles montaram uma equipe interdisciplinar, reunindo agroecologistas, modeladores ambientais e economistas da UW-Madison, da Universidade da Califórnia, Davis, Kansas State University e da Universidade de Kentucky. A equipe baseou-se em estudos de modelagem anteriores para realizar uma análise mais empírica das conexões entre política, desenvolvimento de etanol, uso da terra e resultados ambientais.

“É a primeira vez que combinamos esses dados detalhados e ricos de uso da terra com os fatores econômicos subjacentes”, diz Gibbs. “Os dados de preços e os modelos econômicos forneceram o poder explicativo para nos ajudar a entender a causalidade por trás dessas mudanças que observamos há uma década”.

A promulgação do Padrão de Combustível Renovável elevou os preços das safras, mostra sua análise, com os preços do milho subindo 30% e outras culturas de commodities, como trigo e soja, em 20%. De 2008 a 2016, o cultivo de milho nos EUA cresceu 8,7%, cobrindo mais 6,9 milhões de acres de terra. Esse aumento da agricultura foi acompanhado por mais uso de fertilizantes (3 a 8% a mais a cada ano), mais degradação da qualidade da água (aumento de 3 a 5% na lixiviação de nitrato e escoamento de fósforo) e mais emissões de carbono atribuíveis a mudanças no uso da terra.

Esses efeitos impactam a vida cotidiana das pessoas em todo o país. O escoamento de nitrogênio e fósforo contribui para a proliferação de algas nocivas e zonas mortas em lagos, rios e no Golfo do México. E a lixiviação de nitrato pode contaminar as águas subterrâneas e a água potável; não é incomum que os municípios dos estados do Centro-Oeste tenham que construir novas estações de tratamento de água para tratar nitrato em suas águas da poluição agrícola. O etanol de milho está piorando esses problemas.

"Esta política efetivamente aumentou a poluição de toda a indústria agrícola em vários por cento", diz Lark.

O efeito da soma é que as emissões de carbono do etanol à base de milho produzido para atender ao Padrão de Combustível Renovável são pelo menos tão altas quanto as da quantidade equivalente de gasolina e possivelmente mais altas – provavelmente em 24% ou mais.

De acordo com o Renewable Fuel Standard, um combustível tinha que atingir pelo menos 20% de redução nas emissões de gases de efeito estufa em relação ao petróleo para se qualificar como renovável. O etanol de milho acabou de atingir o limite na análise de impacto regulatório da EPA de 2010, com emissões estimadas em 20 a 21% menores em comparação com a gasolina.

Mas o perfil ambiental do etanol não atendeu às expectativas. Com o benefício da retrospectiva, diz Lark, eles podem ver uma razão para isso. “Na análise regulatória da EPA, eles estimaram uma quantidade muito pequena de mudança no uso da terra doméstica”, observa ele, “e talvez com razão. anos."

Na última década, no entanto, a pesquisa de Lark e Gibbs documentou a expansão da área de terras agrícolas e a mudança significativa de rotações de culturas com soja e trigo para uma monocultura de milho mais contínua.

"As estimativas originais da EPA sugeriram que a mudança no uso da terra nos EUA sequestraria carbono e ajudaria a melhorar a pegada de carbono do etanol. Mas, em retrospecto, agora sabemos que fez exatamente o oposto", diz Lark. "Ao invés de reduzir a intensidade de carbono do etanol para 20% menor do que a gasolina, parece que ele realmente aumenta para muito mais do que a gasolina."

A introdução de 10% de etanol de milho em misturas de gasolina tem sido um passo útil para a integração de energias renováveis ​​em combustíveis convencionais, dizem Lark e Gibbs, mas não é uma boa estratégia de longo prazo. Os biocombustíveis celulósicos e outros biocombustíveis avançados – como aqueles feitos de capim-combustível, outras plantas perenes ou materiais residuais – oferecem uma oportunidade de construir esse começo de maneira mais sustentável.

"Usamos muita terra para milho e etanol agora", diz Lark. "Você poderia imaginar a substituição dos atuais 15 bilhões de galões de etanol de milho por biocombustíveis de próxima geração à medida que essa produção se tornar online. Isso daria uma oportunidade de restaurar milhões de acres de campos de milho em pastagens nativas perenes e outras paisagens que poderiam ser utilizadas para bioenergia , ainda ser economicamente produtivo e também ajudar a reduzir a lixiviação, a erosão e o escoamento de nitrato."

Em última análise, os resultados ressaltam que as decisões políticas de curto prazo terão um legado ambiental duradouro, seja positivo ou negativo.

“Isso aumenta a urgência do trabalho crítico que está sendo feito em nossos centros de pesquisa de bioenergia para encontrar maneiras de gerar biocombustíveis negativos em carbono”, diz Lark, “e usar sistemas perenes e nativos que podem melhorar a qualidade da água, aumentar a biodiversidade e ajudar verdadeiramente a atingir nossas metas de redução de emissões de carbono."