Opinión: Costo ambiental oculto en soluciones ecológicas

PIXABAY, KIRAHOFFMANNIEn la búsqueda de formas de disminuir el impacto humano en la tierra mediante la reducción de emisiones y la promoción de recursos sostenibles, los investigadores e ingenieros han introducido fuentes de energía alternativas como los biocombustibles o combustible creado a partir de materia vegetal. La demanda de biocombustibles a partir del maíz compite con la oferta de maíz para alimentos. Esto requiere que evalúemos la eficiencia energética y los impactos ambientales reales del uso de maíz como biocombustible en comparación con piensos u otras fuentes secundarias de alimentos como el almidón de maíz o la harina de maíz.

En nuestro estudio reciente en Earth’ s Future, utilizamos un método de evaluación del ciclo de vida para dar cuenta de todos los procesos en la producción de piensos de maíz y etanol a base de maíz. Este método calcula primero la energía de todos los procesos y luego encuentra los impactos ambientales asociados. El uso de una evaluación del ciclo de vida para comparar la eficiencia energética de la producción de biocombustibles no es nuevo. Sin embargo, nuestra evaluación ambiental…

Somos parte de una red más grande de científicos que estudian la Zona Crítica, la capa permeable de la superficie terrestre desde la parte superior de la copa de los árboles hasta el fondo de la capa freática. , en el que la mayoría de los organismos terrestres interactúan con la Tierra. Cuantificamos los servicios de la Zona Crítica, es decir, el valor de las funciones que sustentan y sustentan la vida. Los servicios de la Zona Crítica pertenecientes a productos o procesos específicos se miden por los cambios afectados en la capacidad de las Zonas Críticas para realizar tales funciones. Damos cuenta de los costos y beneficios de la energía utilizada y el impacto ambiental tanto antes como después de la producción agrícola. Esto incluye la producción de fertilizantes, herbicidas e insecticidas, maquinaria, mano de obra y energía directa utilizada en el campo. También incluye la lixiviación de nitratos, el almacenamiento de carbono en el suelo y el dióxido de carbono y el óxido nitroso que se escapan a la atmósfera.

Los servicios relevantes para la producción de etanol y alimentos para maíz son la estabilización atmosférica que considera las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas, el agua la calidad, en particular, la lixiviación de nitratos del suelo y la productividad primaria, en nuestro caso, el maíz. Cada una de estas categorías se cuantificó monetariamente.

Incorporamos modelos para rastrear el flujo de carbono y nitrógeno en todo el sistema del suelo de un campo de maíz. El cambio en los servicios (también conocido como impactos ambientales) debido al flujo de nutrientes en el suelo consistió en casi el 80 por ciento de la cantidad total para el sistema de producción. Esto significa que el suelo es un factor extremadamente importante de los impactos ambientales tanto de la agricultura como de los biocombustibles. Los servicios de la Zona Crítica incluyen tanto las emisiones a la atmósfera como el impacto en el paisaje y los cuerpos de agua.

Después de la cosecha, el maíz se puede vender para consumo o para convertirlo en etanol. En este punto el maíz tiene un valor, tomado como el precio del maíz. Este valor, que representa el valor actual de la cosecha de la sociedad en función de la disposición a pagar de los consumidores, compensa con creces los costos de las emisiones y los impactos en la calidad del agua durante la fase agrícola, encontramos. Sin embargo, una vez que el maíz se convierte en etanol, este valor se pierde y se agregan emisiones adicionales asociadas con la producción de etanol en la refinería. Una vez que el grano se ha convertido en etanol, el nuevo valor del producto se toma como las emisiones de combustibles fósiles evitadas al usar etanol en lugar de gasolina convencional. Este valor no compensa el costo total de las emisiones y los impactos en la calidad del agua asociados con el ciclo completo de producción de etanol.

Nuestra investigación presenta valores de los beneficios netos para EE. UU. como, en promedio, $1492 y – $10 por hectárea de maíz utilizada para alimentación y energía, respectivamente. Estos valores no incluyen los flujos del suelo, que representan casi el 80 por ciento del costo ambiental total de la producción. Alternativamente, los beneficios de una hectárea de producción de maíz resultan ser de $1,098 y -$942 para alimento de maíz y etanol, respectivamente, cuando incluimos los flujos de nutrientes del suelo modelados a través del sistema del suelo y brindamos una descripción más precisa de los impactos ambientales debidos. a la fase agrícola de producción.

Para esta investigación, cuando hablamos de costos, nos referimos a los costos estimados de los beneficios o impactos ambientales en lugar de los costos físicos de producción. Encontramos que los beneficios netos derivados de producir maíz para alimentos son mucho mayores que producir maíz para biocombustibles. Esto se debe a que el beneficio percibido que obtenemos del maíz para alimentos es mayor que el del biocombustible, lo que significa que el costo que estamos dispuestos a pagar por el maíz para alimentos es mucho mayor que el costo estimado de las emisiones de la gasolina convencional, que se evitan cuando se utiliza biocombustible para el transporte.

Este estudio no aboga por un uso del maíz sobre otro. Más bien, proporciona información sobre la energía neta y los servicios derivados de cada uso previsto. Con base en nuestros hallazgos, nuestro objetivo es que los científicos y el público sean más conscientes del papel del suelo al realizar estudios ambientales y que el público comprenda que lo que parece más verde puede no ser siempre el caso.

Meredith Richardson es estudiante de doctorado y Praveen Kumar es profesor en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign. El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.

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