研究发现，臭草可以制造更清洁的生物喷气燃料

一项新的研究表明，与其他生物燃料相比，一种常见的农场杂草可以制造出一种“更环保”的喷气燃料，对生产相关的环境影响更少。

根据这项研究，种植这种杂草，通常被称为臭草，作为一种作物，与其他可用于制造可再生喷气燃料的植物相比，它需要的肥料和杀虫剂更少。与其他潜在的生物燃料作物相比，Pennycress 还需要更少的农场作业，例如土壤耕作，从而降低了相关的环境成本。这些成本包括导致气候变化的二氧化碳排放，以及其他污染空气的排放。

研究表明，通过农场管理技术可以进一步减轻环境影响，这些技术将肥料保持在田间，而不是让它流入附近的流域。这些技术会增加种植作物的财务成本，但会减少它们的环境足迹。

“减少航空旅行产生的温室气体排放不仅意味着渐进式变化，而且意味着我们生产燃料的方式以及燃料的来源发生根本性变化，”该研究的资深作者、食品、农业副教授 Ajay Shah 说和伍斯特俄亥俄州立大学的生物工程。“我们发现，竹芋可能是一种非常好的替代燃料，尤其是考虑到生产它的环境成本时。”

该研究最近在线发表在《应用能源》杂志上。

在这项研究中，研究人员估计了种植仙人掌、将其运送到生物精炼厂并将其转化为可用的喷气燃料的环境影响。他们还考虑了燃烧将仙人掌种子提炼成燃料的剩余副产品的环境成本。

这些环境成本包括化肥和杀虫剂的使用、水的消耗以及将仙人掌种子从农场收获和运输到生物精炼厂并将其加工成可用燃料所需的能源。

研究人员建立了计算机模型，以确定从仙人掌种子生产喷气燃料需要多少总能量，并将这些估计值与从其他作物生产生物燃料所需的能量进行比较。这些模型的数据来自关于生物燃料生产的现有研究。

他们的模型表明，从油菜生产喷气燃料所需的能量大约是从油菜或向日葵(另外两种潜在的生物喷气燃料作物)生产喷气燃料的一半。研究人员发现，Pennycress 油生产使用的能源大约是大豆油生产的三分之一，将 Pennycress 转化为喷气燃料所需的能量与从开花植物亚麻荠(另一种生物燃料作物)生产燃料所需的能量大致相同。

沙阿说，可再生航空燃料在经济上与化石燃料燃料相比还没有竞争力。但计算替代生物基燃料对环境的影响应该有助于农民和政策制定者，因为他们试图限制地球大气中的二氧化碳，并有望减缓或阻止气候变化。

“由于其生长季节，Pennycress 还生产了一种有吸引力的替代喷气燃料，”Shah 说。“这是一种冬季覆盖作物，可以在玉米季节和大豆季节之间种植，每年为同一块农田提供一个额外的生产周期。

“在玉米收获前，玉米还长在田里时，便可以种植 Pennycress，”他说。“而且它可以在种植大豆作物之前收获。最重要的是它可以用作覆盖作物，它不会占用任何农业生产用地，并且具有适合生产可再生航空燃料的特性。”

根据研究交通运输对气候变化影响的各个团体的说法，航空旅行产生的温室气体排放会导致气候变化，约占所有人为二氧化碳排放量的 2%。

“减少这些排放几乎肯定意味着要找到由化石燃料制成的喷气燃料的更清洁替代品，”沙阿说。“像这样的研究可以帮助确定最佳选择。

他说：“就便士而言，生产和物流是环境影响和成本的主要贡献者，而这些都是挑战领域——必须对其进行精简和解决，以提高效率。”“如果我们可以改善这些领域，我们可以使生产更加节能，并大大降低成本和环境影响。”

这项工作得到了美国能源部的资助。