Существует метод направлен на использование засушливых земель, поскольку семена конопли могут расти в тех же условиях, что и замененные зерновые. С другой стороны, потребность в воде для производства биотоплива равна нулю, тогда как, как указано (Pate et al., 2007), потребность в воде для биоэтанола при существующей технологии составляет около 4 литров воды на литр произведенного биоэтанола из масла семян каннабиса. Безвозвратное использование воды при переработке нефти составляет около 1,5 л/л, а для переработки биодизеля требуется около 1 л пресной воды на литр произведенного биодизеля.
Кроме того, что касается биоразлагаемости, обычно используется биотопливо, включая масло семян конопли, являются биоразлагаемыми и нетоксичными, что делает их полезными для транспортных применений в очень чувствительных средах, таких как, например, морские экосистемы и горнодобывающие предприятия (West et al., 2008). Это подразумевает меньший риск при хранении топлива и меньшее воздействие на биоразнообразие в случае его случайной порчи.
Сравнительный анализ выбросов СО2 в производстве
Чтобы сравнить выбросы CO2 по обеим моделям, необходимо учитывать их различия. Поскольку требования к использованию техники, удобрений и гербицидов одинаковы, основным отличием между двумя системами является использование биотоплива из семян марихуаны вместо нефтедизеля.
Выбросы, связанные с транспортировкой, производством и сжиганием 1 литра нефтяного дизельного топлива, составляют 3,16 кг CO2/л (Flessa et al., 2002). Приблизительно 10 % этих выбросов связаны с добычей, производством и транспортировкой дизельного топлива, а остальные 90 % — с его сжиганием. Расход топлива при прямом посеве и при традиционном посеве семян конопли, по словам местных фермеров, составляет соответственно 70 и 140 л топлива/га. Таким образом, выброс CO2 из-за расхода тракторного дизельного топлива при использовании традиционного посева удваивается по сравнению с методом прямого посева.
Выбросы при сжигании топлива
С другой стороны, CO2, выделяемый при сжигании биотоплива из семян конопли в дизельном двигателе, поглощался культурой во время роста (CO2 нейтрален). Следовательно, эти выбросы компенсируются поглощением фотосинтеза. Производство SVO очень простое и требует мало энергии, как уже было видно. Таким образом, выбросы CO2, связанные с этой стадией, намного ниже, чем выбросы от нефтедизеля.
Согласно этим результатам, предлагаемая система позволяет избежать выброса более 200 кг CO2/га. В будущих исследованиях будет проведена оценка жизненного цикла этой модели, чтобы учесть все выбросы на изучаемой территории. Анализы жизненного цикла будут измерять выбросы по всей цепочке производства биоэнергии.
Что касается выбросов выхлопных газов двигателей, получены расходящиеся результаты (Krahl et al., 2007; Thuneke & Emberger, 2007). Что касается выбросов CO, CO2 или твердых частиц (PM), SVO явно лучше, чем нефтедизель. Между тем, глядя на NOx и HC, неясно, уменьшает или увеличивает использование биотоплива из семян марихуаны его выбросы. Таким образом, необходимы дополнительные исследования для более глубокого изучения этой области.
Потребности в почве и сохранность лесов
Что касается обезлесения, высокие потребности в продуктивной почве для крупномасштабного производства биотоплива могут привести к обезлесению, особенно в тропических лесах (Russi, 2008). С другой стороны, представленный здесь небольшой производственный завод использует небольшую часть доступной земли для производства биотоплива из семян конопли, что позволяет избежать вышеупомянутого воздействия.
Для достижения репрезентативных результатов в данной работе используются общие принципы проведения ОЖЦ (ISO 14040, 2006 г.; ISO 14044, 2006 г.). Взяв за основу модель земледелия, представленную в разделе 6, программное обеспечение Gabi 4 (PE International 2010) использовалось для проведения оценки воздействия ОЖЦ.
Схемы выращивания конопли для биотоплива
Изучаются различные схемы выращивания семян каннабис, фиксирующие функциональную единицу в 109 ккал произведенной энергии, поскольку это энергия, полученная примерно со 100 га земли. Предполагается техника прямого кадрирования. Энергетическая функциональная единица является наиболее подходящей для оценки системы, в которой используются различные продукты, а именно зерно ячменя, зерно пшеницы, семена конопли, жмых и масло.
Граница системы включает в себя сельскохозяйственное использование, где рассматриваются различные типы сельскохозяйственных культур. Судьба полученных продуктов не рассматривается, только энергия, которую представляет каждый полученный продукт.