Усред прерије Минесоте налази се Маделиа, град са нешто више од 2300 људи који је са свих страна окружен километрима смеђег тла, обрађен у уредне редове. Ако бисте тамо летели авионом, Маделиа би изгледала као дугме, пришито на средини патцхворк-јорган - свака фарма подељена у поља у облику квадрата и кругова, обрубљена бледо жутим шљунчаним путевима и уским тракама јарко зелене траве који расту поред потока и одводних јарка.
Када становници градића попут Маделије размишљају о енергетској будућности, решења која стигну су неочекивано усредсређена на земљу и на шта може расти. На Маделији, међутим, та рјешења изгледају мало другачије од онога што бисте могли очекивати. Кад Маделијци замишљају будућност енергије, не виде прерију натопљену великим рафинеријама у етанолу, где кукуруз који узгајају стотине пољопривредника прерађује у гориво које ће се продавати широм Сједињених Држава. Уместо тога, они размишљају о нечем много локалном. Маделиа је мали град са великим планом за производњу горива произведеног од локалних материјала за локална тржишта. Од аутохтоних трава које лако расту у преријском тлу до остатака кљунова и комада из оближње фабрике за конзервирање пилећа, све што може расти у кругу од 25 километара од града је фер игра.
Зашто би опште конзервативни град, насељен многим сеоским сеоским породичним породицама, желе да уложе пристојну количину времена и новца у врхунску алтернативну енергију? Кад сам путовао према Маделији, трчао сам главом због разлога прије него што сам и сам стигао до града. Мој тренутак просветљења догодио се неколико километара изван градских граница, на уском црном врху магистрале 60, када сам се приближио близу вожње аутомобилом у јарку.
Ветар је започео дан пун буке, а поподне је било побеснело, док отворена, празна поља која су била уз аутопут нису нудила ништа да успори ветар. Ово само по себи не би био велики проблем. Одрастао сам у Канзасу и знам како да управљам аутомобилом кроз олују. Питање је било шта сам могао да видим испред себе, или боље речено оно што нисам могао да видим. Ниоткуда се сиви облак уздигао да лебди над аутопутем, гутајући полутеретине и пребацујући их у сетове онеспособљених задњих светала. Имао сам једва довољно времена да схватим да не гледам маглу прије него што сам се увукао у густоћу.
Сунце је нестало. Шљунак је пингнуо о прозоре аутомобила. Нисам могао да видим ништа што није било вештачки осветљено. У паници сам упалио предња светла баш док сам излазио на другу страну мршаве измаглице, назад у нормалан, ветровит пролећни дан. „Облак“ је био направљен од прљавштине, а километар или дуж пута уз цесту, а још једна сива трака протезала се преко хоризонта. Прошао сам кроз три или четири облака прашине пре него што сам стигао на излаз за Маделију.
Ни у граду се прашина није лако испразнила. Паркирао сам аутомобил у центру града, испод тенде биоскопа и изашао на ваздух, текстуризован да бисте га скоро могли залупити. Крхотине прашине заглавиле су се у мом сунчевом блоку. Кад сам отворио уста, ушао је гриз.
Путовао сам у Маделију да се сретнем са Линдом Месцхке, женом која је постала покретачка снага модела Маделиа, и оставила сам своју кућу обучену за ту прилику, носећи уредно пословно одјеће младог новинара. Ти облаци прашине срушили су ме на обор. У време кад сам прошетао два блока кроз Маделију, кожа ми је постала ружичаста, а коса вијугава црвена вијка залепљена на место под слојем прљавштине. Изгледа да Месцхке не смета мом жалосном стању. Уместо тога, само је кимнула главом и рекла: "Данас је мало ветровито."
У том тренутку, још увек нисам потпуно разумео шта сам видео. Облаци прашине попут ове, знао сам, били су повезани са ерозијом тла, али тек док нисам разговарао с Месцхкеом, успио сам повезати тачкице између прашине у коси и циљева модела Маделиа.
Рано сам у свом истраживању открио да су људи склони описати Месцхке-мозак прво. "Она заиста зна своје ствари", рекли би ми. „Она је веома, веома паметна жена.“ Изгледало је као да је помало од страха према њој и помало застрашена, као да је она сила природе - супротно од торнада, она је пухала кроз град остављајући све уредније него они раније је било Из рабљених прича очекивао бих да упознам великог, месинганог Делта Буркеа од даме. Уместо тога, испоставило се да је Месцхке имао миран, привлачан однос према добром фармеру који је имала већ 25 година. Била је тешка са кратком смеђом косом, а њезина мајица с дугуљастим принтом била је најгласнија ствар код ње, али она заиста зна како да обави посао - без обзира на то о којем се послу ради. Бивша жупанијска инспекторка за пољопривреду, укључила се у питања квалитета воде у руралним подручјима 1988. За десет година потпуно је преновила начин на који жупаније око Маделије раде на заштити вода. Пре Месцхкеа, жупанијски водени програми били су врло одвојени један од другог, чак и ако су дијелили исти слив. Покренула је програм који је систем ријеке Блуе Еартх третирао - један од најпрљавијих пловних путева у Миннесоти - као јединствену јединицу, помажући идејама и новцу да пређу жупанијске линије. Приступ великих слика довео је до смањења загађења од 9 процената до 2001. године.
Каденца Месцхкеовог гласа плијенила је дуж ње, али руке су јој биле немирне - стапале су се саме са собом, цртајући мале кругове на њеној белешци. Бавила се малим, промишљеним детаљима којима су реализовани пројекти јавних радова - досадне ствари за које је у основи измишљена бирократија. Ипак је говорила језиком прељубника, о избацивању старих начина и ризиковању нових идеја. Управо је овај део Месцхкеове личности довео до тога да локалну енергију види као решење, и за проблеме са квалитетом воде са којима се борила деценијама и за претњу од ерозије тла - која је створила олујне прашине које су ударио сам на путу у Маделију. Месцхке је сматрао да локална енергија може ријешити оба ова питања, јер би пољопривредницима могла пружити могућност да буду плаћени за узгој нечега осим кукуруза.
Не грешите, модел Маделиа се односи на биогориво, али није у питању етанол. Месхке ми је рекао да овом дијелу земље треба мање кукуруза, а не више. Тренутно су кукуруз и, у мањој мјери, соја готово једини усјеви који се узгајају. Кукуруз заузима више од 45 процената свих расположивих пољопривредних површина у јужној Минесоти, као и у деловима Небраске, Индијане и Илиноиса - и то готово сваки квадратни инч Ајове. У тим истим областима, у зависности од округа, соја се креће од 15 до више од 45 одсто пољопривредног земљишта.
Споља се овај систем може чинити помало нелогичним, али то је једноставно специјализација. Не разликује се од фабрике која прави само ципеле уместо ормара пуног различитог одевног производа. Лакше је постати стручњак за две културе, а не за 20, а можете зарадити више за мање предња улагања. Искрено, кукуруз и соја се исплаћују. Постоји велика индустријска потражња за оним биљкама којима броколи не може да одговара. Када потражња опада, постоје и обилне субвенције којима се гарантује да ће пољопривредници донети бар одређену цену за своје усјеве, а владиним новцем ће се покупити тржиште.
Лоша страна је да ове две усеве, посебно кукуруз, нису толико сјајне за квалитет тла и воде колико на банкарским рачунима пољопривредника. Кукуруз је похлепна биљка којој је за пораст пажње потребна изненађујућа количина пажње. Углавном, за кукуруз треба ђубриво и пуно га има. 2007. године, амерички фармери кукуруза користили су више од 5 милиона тона азотног ђубрива. Ипак, иако кукуруз може имати велики апетит за биљном храном, он је једнако ефикасан у „прехрани“ као и малишани са чинијом шпагета. Знате да ће дете на крају носити онолико хране колико поједе, а кукурузно поље ће често користити само половину ђубрива које се храни. Остатак седи на тлу све док га киша или наводњавање не испрати у најближи поток.
Кукуруз расте у уредним малим редовима - са уредним малим коријеновим системима нагураним испод. Крајем маја, поље кукуруза и даље је море прљавштине, посуто зеленим изданцима који нису много већи од просечне гомиле босиљка. Када ветар почне да дува, тај слој тла не представља шансу. Од зоре 19. века узгоја кукуруза нестало је око осам вертикалних центиметара Ајове. За људе који зарађују за живот од онога што могу узгајати у површинском тлу, ово је врло, врло лоше. Дугорочна професионална опасност за пољопривреднике на Средњем западу није јаснија од оне која са коже, косе и зуба бира честице драгоценог горњег тла. Олујне прашине кроз које сам се пробијао на путу у Маделију биле су производ узгоја кукуруза. Мој аутомобил је задивљен у изгубљену будућност америчке пољопривреде.
Месцхке је мислила да је пронашла кључ за спашавање преријског обрадивог земљишта у Америци: Трећи усјеви. То је био њен израз за, у основи, све што није кукуруз или соја. Било је додатног кредита ако је матични и вишегодишњи. Њена идеја није била јединствена. Неки пољопривредници већ користе систем „Трећих усева“ тако што прво ротирају поља кроз кукуруз, друго соју, трећу луцерку или сено, што помаже у очувању здраве земље и смањује потребу за ђубривом. Ипак је Месцхке хтео да ово преузме даље. Прво је промовисала садњу широког спектра Трећих усева. Када се у једној регији узгаја пуно различитих биљака, постаје мање Цлуб Мед за штеточине специфичне за врсте, што значи смањену потребу пољопривредника да купују скупе пестициде. Месцхке је такође желео да пољопривредници стављају Треће усеве на неко земљиште пуно време, а не само у распореду ротација. Земља која има недостатак храњивих састојака, земља која је нагнута или има пуно лабавог горњег тла, и земља која седи уз потоке и одводне јарке могла би имати користи од густих, водених и земљаних коријенских система вишегодишњих биљака.
Проблем са Месцхкеом био је у томе како учинити треће усеве довољно профитабилним да су их пољопривредници заправо желели узгајати. Трајнице које су урођене у прерији Миннесоте - углавном разне врсте високих трава - прилично су јефтине за узгој и еколошки су прихватљиве, јер им није потребно много ђубрива или наводњавања, али такође не вреде много. Ту је Месцхкеово интересовање за квалитет воде и здравље тла ускочило у њено интересовање за локалну енергију. За узгој горњег тла или за чишћење загађеног тока, нема баш новца за узгој трећих усјева. У међувремену, велика производња биогорива - што тренутно значи етанол кукуруза - само доприноси тим еколошким проблемима. Можете узгајати домаће траве и претворити их у гориво. Технологија већ постоји. У ствари, постоји много различитих начина да обавите посао. Проблем је што до сада нико није успео да начини било коју од ових метода у великој мери финансијски одрживом - онакав систем који би омогућио великим компанијама на Средњем западу да производе бачве и бачве горива за употребу широм земље. За већину људи то значи да биогориво без кукуруза једноставно још није спремно за стварни свет. С друге стране, Линда Месцхке погледала је исти проблем и упитала: "Зашто би људи на Маделији требали бринути да ли Флорида има довољно енергије?"
Мала рафинерија која би могла платити пољопривредницима за треће усеве, створити нека радна места за не-пољопривреднике и произвести довољно горива за продају у овој малој регији Минесоте, учинила би трик, мислио је Месцхке. Поготово ако су цијене бензина наставиле расти. Ако то не би било одрживо, рекла је, још бисте могли отићи мање. Чак би и прилика да зараде гориво за сопствену употребу - шанса за уштеду новца, а не зарађивање - могла бити довољна да се барем неколико пољопривредника узгаја трећим усјевима. Месцхке подржава локалну енергију зато што изгледа да делује преријанско биогориво из траве и зато што тренутно нуди најбоље могућности за покретање модела Маделиа.
Ипак није без ризика. Фарме које окружују Маделију су велике и оне су оријентисане на робу, а нису дом бутичних купуса. То не значи да су то корпоративни монолози. Ове фарме су породично власништво породица које генерацијама живе у региону. Наравно, могу узгајати само кукуруз. Током деценија можда су упијали површине које су некада смештале гомилајуће групице мањих фарми, али пољопривреда је и даље породична фирма и породични посао са великим ризиком. Требало би три или четири године, рекао ми је Месцхке, да добијем вишегодишњи Трећи усев, попут преријске траве, који је основан и спреман за прву жетву. Ако се тржиште трава није успело реализовати, пољопривредници би остали са веома лепом њивом и великим делом дуга.
С друге стране, ако би манекенски модел успео изван свачијих најлуђих снова - уколико би Маделиа и регија око ње постали сами себи довољни за гориво - драстично би променили живот људи који су овде живели. Успех би променио локалну пољопривреду. Постојао би економски притисак да се почне узгајати нови усјеви који су имали различите потребе и различите циклусе раста. Успех би променио живот на Маделији. Било би нових послова, нових предузећа и више избора потрошача. Маделиа би такође била најпрометнији град, са новим становницима који би се можда мало боље снашли. Промене, попут крављих пита, се дешавају. Како ће се то десити овдје пуно ће овисити о томе да ли су се просјечни Маделијци укључили у обликовање будућности своје заједнице. Њихова шутња о том питању је заглушујућа.
Сваког четвртог петка у 15х, рекао ми је Месцхке, град одржава отворени састанак који је осмишљен да споји планере Маделиа Модел и јавност. То је племенити план и углавном теоретски. Састанци се дешавају, али никада се не јавља десетак људи.
Током нашег интервјуа, Месцхке је апатично говорио о слабој грађанској укључености. То је није изненадило. Није је бринула. Стекао сам утисак да, уколико она није покретачка снага модела Маделиа и самим тим је сам по себи заинтересован, Месцхке ће такође прескочити састанке. Уз сву своју очаравајућу самоувереност, она није крила илузије о томе како расте моста. Већина људи, рекла је, само је била заузета својим свакодневним животима. Они би се заинтересовали, али тек кад им је Модел Маделиа коначно пружио нешто опипљиво за што би могли да их занимају. „Сад, шта имамо да понудимо?“, Рекла је.
Могао сам да видим њену поента. Фармери које сам познавао ријетко су добро реаговали можда / евентуално / једног дана. Или нешто учините и дајте нам продајни терен када је спреман да кренете, или не учините ништа, и шутите за то. (Иода би био сјајан фармер.) „Имамо потписан хор“, рекао је Месцхке. "И имамо заједничку скупину која гледа да види шта ће се даље догодити."
Прошле јесени, Маделијци су коначно морали да виде неку акцију. Иронично је да је њихов први поглед на будућност изгледао грозно као прошлост. Истраживачи са Универзитета у Минесоти одвезли су се камионом из Светог Павла до фарме око Маделије. Иза ње, на приколици не много већој од малог кампера, вукли су систем који би могао претворити баш сваку биљну или животињску грађу у гориво. Технологија је била нова, али концепт иза ње стар је више од једног века.
Почев од 19. века, глодалице су путовале од фарме до фарме у време жетве. Механички систем за одвајање жита од стабљике био је прескуп да бисте га сами изабрали из каталога Сеарс, тако да је млатина била преносива компанија. Можда је један момак поседовао и управљао машином као свој посао, или је неколико фармера ушло заједно на комад опреме који су сви делили. У сваком случају, пољопривредници су плаћали да се њихови сирови усјеви претворе у нешто вредније. Истраживачи са Универзитета у Минесоти који желе да донесу преносиви систем биогорива на Маделију надају се да ће поновити ту историју. Њихова технологија, названа микроталасна пиролиза, постављена је као први покушај Маделије у стварању локалне енергије.
Систем је и једноставан и предивно паметан. Пиролиза се односи на разбијање биљака и других материја у облик који боље одговара употребној комерцијалној енергији. Трава, стабљика, стајски гној - било која врста органског материјала - улази у воду. То се загријава до скоро 950 степени Фаренхеита у окружењу без кисеоника, ослобађајући тако низ испарљивих гасова. Кондензујте гас и добићете течно гориво. Постоји неколико начина загревања биомасе, али универзитетски систем је посебан јер се ослања на микроталасне пећнице, јаче верзије исте технологије које користите за кување кокица и остатака пице.
То је практична метода, јер је то већ проверена технологија - једноставна за употребу и јефтина за конструкцију. Микроталасима такође поједностављују целокупни процес производње биогорива. Обично, пре него што се било која биомаса може претворити у гориво, мора се млети у ситне комаде да би се осигурало да се сваки залогак може равномерно загрејати, али микроталаси загреју средиште чврстог предмета сасвим у реду.
Уз то, постоји новац који се штеди у трошковима отпреме. Кретање биомасе није много ефикасно. Органски материјал је генерално гломазан и не баш енергетски густ. Превоз тоне преријских трава троши исто толико енергије и толико новца колико и транспорт нафте, али из нафте добијате више енергије. Коришћењем микроталасних пећница - технологија грејања која је лагана и може се смањити до величине мале приколице за камп приколице - Универзитет у Минесоти погодио је да пиролизу учини преносивом и доведе фабрику горива на фарму. Тамо сваки фармер може утоварити машину за пиролизу и произвести неколико различитих производа на лицу места. Тестирање серијског процеса у лабораторији трајало је свега петнаест минута.
Оно што фармери излазе је корисна ствар. Гориво је главни производ микроталасне пиролизе. Универзитетски систем производи довољно запаљивог гаса који, једном када покрене, може сам напајати. Међутим, генерално, оно што правите је течност која се зове биоплин. Користљив је као и свеж из славине, али за најбоље резултате, заиста треба мало чишћења. Било који мотор ће радити на свежем биоплину, али с временом ће кисело гориво растргати мотор. Универзитетски истраживачи још увек раде на методама како би биоплин био компатибилан са аутомобилима, али у међувремену се те ствари могу користити уместо ложије за грејање у кући или продати као замена за индустријски нафту.
Током јесењег покусаја микроталасне пиролизе, истраживачи са Универзитета у Мичигену открили су неке проблеме са генератором на синтези, али они ће се овог лета вратити на Маделију да поново тестирају систем са новим генератором.
Биоплин није једини важан производ који излази из система. Вратите се на чело производне линије и наћи ћете други излаз - онај који може смањити количину ЦО2 у атмосфери и такође моћи да потакне раст биљака. Када се биомаса загрева микроталасима, делови који се не претварају у гориво претварају се у нешто слично угљену. Названи биохар, мало се разликује од стандардних брикета за роштиљ, захваљујући окружењу без кисеоника у којем се догађа пиролиза.
Биоцхар делује као затвор максималне сигурности за угљен. Угљен може да прими и угљен, али не тако ефикасно. Угљен је хемијски састављен од угљеника спојеног са пуно молекула кисеоника, али превасходно је пепео и изгубио је већину свог угљеника сагоревањем. Као и девојке из сероритиса у филму за резање кисеоника, бактерија лако убира кисеоник, што убрзава процес разградње, разбијајући хемијске везе и остављајући угљеник који остаје да се однесе у атмосферу.
Међутим, одузмите кисеоник и молекули угљеника постају чврсти; формирају прстенасте структуре које се не разбијају лако и отпорније су на напад микроба. Лабораторијска истраживања сугерирају да ове везе могу брзо држати током стотина до стотина хиљада година. То значи мање угљеника у атмосфери. Такође је добра вест за све који желе да виде производњу биогорива неутралног или чак угљеника негативног. Наравно, то је у епрувети - нема много студија о био-моторима које се раде у (дословном) пољу, а истраживање у стварном свету није се дуго радило.
Због тога - упркос пуно укрштених прстију - још увек не знамо да ли ће биохрана бити добро гнојиво као што ствара замку угљеника. Кључно питање - „Да ли тло напуњено биохармом доводи до више усева и боље плодности тла?“ - још увек је широм отворено. Ипак, из тих лабораторијских тестова излазе неки залуђени подаци. Чини се да, стављајући микробни живот на споро-мо, био-мотор такође делује на хватању азота у тлу. То не само да значи мање азот-оксида - другог гасова са ефектом стаклене баште - у атмосфери, већ може да значи и мање азотног ђубрива које се наноси на земљу и мање вишка азота који се испушта у довод воде.
Ово је модел Маделиа укратко: дати пољопривредницима разлог да узгајају биљке које су боље за земљу и водоснабдевање него кукуруз, а затим искористе предности. У току су преријске траве, гориво, ђубриво и економски развој. Нема довољно горива и ђубрива да бисте опскрбили целу земљу или чак целокупну државу, али то је у реду. Не треба то да радиш. Примарни циљ је спречити да се већи део локалног врха испуха, а не да се створи мини царство производње био-уља. Модел Маделиа мора радити само на локалном нивоу.
Издвојено из филма " Пре него што се угасе светла: победа енергетске кризе пре него што нас освоји", објављено у априлу 2012. године од стране компаније Јохн Вилеи & Сонс, Инц. Маггие Коертх-Бакер је научна уредница за боингбоинг.нет.
