Sredi prane v Minnesoti se nahaja Madelia, mesto z nekaj več kot 2300 ljudmi, ki je na vseh straneh obkroženo z kilometri rjave zemlje, prepletane v čedne vrste. Če bi tja prileteli z letalom, bi bila Madelia videti kot gumb, prišit na sredino šamotne odeje - vsaka kmetija je bila razdeljena na polja, oblikovana kot trge in kroge, obdana z bledo rumenimi gramoznimi cestami in ozkimi trakovi svetlo zelene trave ki rastejo ob potokih in odtočnih jarkih.
Ko prebivalci mesteca, kot je Madelia, razmišljajo o prihodnosti energije, so rešitve, ki jih pridejo, neprimerno osredotočene na zemljišče in na to, kaj lahko raste. Na Madeliji pa se zdijo te rešitve nekoliko drugačne od pričakovanj. Ko si Madelijci predstavljajo prihodnost energije, ne vidijo prerije, ki je prežeta s številnimi rafinerijami v etanolu, kjer koruzo, ki jo goji sto kmetov, predelajo v gorivo, ki bo naprodaj po vsem ZDA. Namesto tega razmišljajo o nečem veliko bolj lokalnem. Madelia je majhno mestece z velikim načrtom za proizvodnjo goriva iz lokalnih materialov za lokalne trge. Od avtohtonih trav, ki zlahka rastejo v prerijskih tleh, do ostankov kljunov in kosov iz bližnje tovarne konzerviranja piščancev, je vse, kar lahko zraste v radiju 25 km, poštena igra.
Zakaj bi na splošno konzervativno mesto, poseljeno z veliko kmečkimi družinami, ki so na splošno zelo naklonjene tveganju, želelo spodbudno vložiti dovolj časa in denarja v vrhunsko alternativno energijo? Ko sem potoval na Madelijo, sem z glavo naletel na razlog, preden sem sploh dosegel mesto. Moj trenutek razsvetljenja se je zgodil nekaj milj zunaj meja mesta, na ozkem črnem avtocesti 60, ko sem prišel zelo blizu, da sem svoj avto zapeljal v jarek.
Veter je začel dan poln burje in do popoldneva je bilo močno besno, medtem ko odprta, prazna polja, ki so obdajala avtocesto, niso ponudila ničesar, da bi umiril veter. Samo to ne bi predstavljalo velike težave. Odraščal sem v Kansasu in vem, kako usmeriti avto skozi vetrovnico. Vprašanje je bilo tisto, kar sem lahko videl pred seboj - ali bolje rečeno tisto, česar nisem mogel videti. Siv oblak se je od nikoder dvignil nad avtocesto in pogoltnil poltovornjake ter jih prebavil v sklope odklopljenih zadnjih luči. Imel sem komaj dovolj časa, da sem ugotovil, da ne gledam megle, preden sem se potopil v njegovo debelino.
Sonce je izginilo. Gramoz se je stegnil ob stekla avtomobilov. Nisem videl ničesar, kar ni bilo umetno osvetljeno. V paniki sem prižgal žaromete, ko sem se odpeljal na drugo stran žgečkljive megle, nazaj v običajen vetrovni pomladni dan. "Oblak" je bil narejen iz umazanije in kilometer ali približno navzgor po cesti, čez obzorje se je razprostiral še en siv trak. Šel sem skozi tri ali štiri te oblake prahu, preden sem prišel do izhoda za Madelijo.
Tudi v mestu prahu ni bilo enostavno izprazniti. Avto sem parkiral v središču mesta, pod tendo filmskega gledališča, in stopil v zrak, tako da je bil teksturiran, da bi ga skoraj lahko pokukal. Koščki prahu so se obtičali v mojem sončnem bloku. Ko sem odprla usta, je prišel grit.
Potoval sem na Madelijo, da bi se srečal z Lindo Meschke, žensko, ki je postala gonilna sila modela Madelia, in sem za to priložnost zapustil svojo hišo, oblečen v urejeno poslovno obleko mladega reporterja. Ti oblaki prahu so me zrušili. V času, ko sem prehodil dva bloka skozi center Madelije, se je moja koža obarvala rožnato, lasje pa so bili vijugasto rdeči vrtinci, nalepljeni na svoje mesto pod plastjo umazanije. Meschke me ni motil mojega žal stanja. Namesto tega je le počasi prikimala in rekla: "Danes je malo vetrovno."
V tistem trenutku še vedno nisem povsem razumel, kaj sem videl. Prašni oblaki, kakršen je bil ta, sem vedel, da so povezani z erozijo tal, vendar šele ko sem se z Meschkejem pogovarjal, da lahko pike povežem med prahom na laseh in cilji modela Madelia.
Že zgodaj v svoji raziskavi sem ugotovil, da ljudje ponavadi najprej opisujejo Meschkejeve možgane. "Resnično pozna svoje stvari, " bi mi rekli. "Ona je zelo, zelo pametna ženska." Zdelo se ji je, da ji je malo v strahu in malce ustrahovano, kot da bi bila sila narave - nasprotno od tornada, je blestela po mestu in puščala vse bolj urejeno kot oni prej je bilo. Iz računov iz druge roke bi pričakoval, da bom naletel na veliko trobilno damo Delta Burke. Namesto tega se je Meschke izkazal za tiho, privlačno vedenje dobrega kmetovalca, ki ga je imela že 25 let. Bila je pretesna s kratkimi rjavimi lasmi in njena majica s potiskom v obliki tropskega tiska je bila najbolj glasna pri njej, toda resnično ve, kako opraviti delo - ne glede na to, o čemer bi lahko šlo. Nekdanja okrožna inšpektorica za kmetijstvo se je v vprašanja kakovosti podeželja vključila leta 1988. V desetletju je popolnoma prenovila način, kako so okrožja na Madeliji opravila varstvo vode. Pred Meschkeom so bili okrožni vodni programi med seboj zelo ločeni, četudi so si delili isti povod. Začela je program, ki je sistem reke Modre Zemlje - enega najbolj umazanih vodnih poti v Minnesoti - obravnaval kot enotno enoto, ki je pomagala idejam in denarju, ki je v mejah okrožja. Način široke slike je do leta 2001 zmanjšal 9-odstotno zmanjšanje onesnaževanja.
Kadenca Meschkejevega glasa se je razlegala, a roke so bile nemirne - tolkle so se same s seboj, na svojem beležnici so risale majhne kroge. Ukvarjala se je z majhnimi, premišljenimi podrobnostmi, s katerimi so se izvajali projekti javnih del - dolgočasne stvari, za katere je bila v bistvu izumljena birokracija. Pa vendar se je pogovarjala v jeziku preganjalca rabljev, o metanju starih načinov in tveganju za nove ideje. Prav ta del Meschkejeve osebnosti jo je privedel do tega, da je lokalno energijo v majhnih razsežnostih videla kot rešitev, tako za težave s kakovostjo vode, s katerimi se je borila desetletja, kot tudi grožnjo erozije tal - ki je ustvarila prašne nevihte, mučil moje potovanje na Madelijo. Meschke je menil, da bi lokalna energija lahko rešila oba vprašanja, ker bi lahko kmetom ponudila plačilo za gojenje nečesa drugega kot koruze.
Ne bo pomote, model Madelia gre za biogorivo, vendar ne gre za etanol. Ta del države potrebuje manj koruze, ne več, mi je rekel Meschke. Trenutno so koruza in v manjši meri soja skoraj edini pridelek. Corn zavzema več kot 45 odstotkov vseh razpoložljivih kmetijskih površin v južni Minnesoti, pa tudi v delih Nebraske, Indiane in Illinois-a, in skoraj vsak kvadratni centimeter Iowe. Na istih območjih se soja, odvisno od države, zadržuje od 15 do več kot 45 odstotkov kmetijskih zemljišč.
Od zunaj se lahko ta sistem zdi nekoliko nelogičen, vendar gre preprosto za specializacijo. Nič drugače kot tovarna, ki izdeluje samo čevlje namesto omare, polne različnih oblačilnih izdelkov. Lažje je postati strokovnjak za dva pridelka, kot pa za 20, in več lahko pridelate za manj vnaprejšnjih naložb. Tudi odkrito povedano se koruza in soja izplačata. Za tiste rastline, ki jim brokoli ne more ustrezati, obstaja veliko industrijsko povpraševanje. Kadar povpraševanje upada, obstajajo tudi številne subvencije, s katerimi se kmetom zagotovi, da pridelajo vsaj določeno ceno za svoje pridelke, z državnim denarjem pa se pobere trg.
Slaba stran je, da ta dva pridelka, zlasti koruza, nista tako dobra za kakovost tal in vode, kot sta na bančnih računih kmetov. Koruza je požrešna rastlina, ki za rast potrebuje presenetljivo veliko pozornosti. V glavnem koruza potrebuje gnojila in veliko tega. Leta 2007 so ameriški kmetje za koruzo porabili več kot 5 milijonov ton dušikovega gnojila. Kljub temu da ima koruza zelo velik apetit za rastlinsko hrano, je pri prehranjevanju približno tako učinkovit kot malček s skledo špagetov. Veste, da bo otrok dobil toliko hrane, kot jo poje, in koruzno polje pogosto porabi le polovico gnojila, ki ga hrani. Ostalo sedi na tleh, dokler ga dež ali namakanje ne izpere v najbližji potok.
Koruza raste v urejenih majhnih vrstah - spodaj so urejeni koreninski sistemi. Konec maja je koruzno polje še vedno morje umazanije, posuto z zelenimi poganjki, ki niso veliko večji od vašega povprečnega šopa bazilike. Ko začne pihati veter, ta zgornja tla ne predstavlja možnosti. Od zore v 19. stoletju gojenja koruze je izginilo približno osem navpičnih centimetrov Iowe. To je zelo, zelo slabo za ljudi, ki se preživljajo s tistim, kar lahko rastejo v grozdju. Dolgoročna poklicna nevarnost za kmete na Srednjem zahodu ni jasnejša, kot če nekoga iz kože, las in zob odvzamejo delce dragocene podlage. Prašne nevihte, ki sem jih prebil na poti na Madelijo, so bile plod gojenja koruze. Moj avto je bil zasut v izgubljeni prihodnosti ameriškega kmetijstva.
Meschke je menila, da je našla ključ do reševanja ameriškega prerijskega kmetijskega zemljišča: Tretji posevki. To je bil njen izraz v bistvu za vse, kar ni koruza ali soja. Bila je dodatna posojila, če je domača in trajnica. Njena ideja ni bila edinstvena. Nekateri kmetje že uporabljajo sistem tretjih posevkov z vrtenjem polj skozi koruzo, sojo drugo in lucerno ali seno tretje, kar pomaga ohranjati zdravo zemljo in zmanjšuje potrebo po gnojilih. Vendar je Meschke to želel nadaljevati. Najprej je promovirala zasaditev širše sorte tretjih posevkov. Ko se v eni regiji goji veliko različnih rastlin, postaja manj Club Med za škodljivce, specifične za vrste, kar pomeni zmanjšano potrebo kmetov za nakup dragih pesticidov. Meschke je tudi želel, da bi kmetje polni delovni čas postavili na neko zemljo, ne le v kolobarni načrt. Zemljišča, ki močno primanjkuje hranil, zemljišča, ki so nagnjena ali imajo veliko ohlapne podlage, in zemljišča, ki sedijo ob potokih in odtočnih jarkih, bi lahko imela koristi od gostih, vodnih in talnih zadrževalnih koreninskih sistemov trajnic.
Težava Meschkea je bila, kako tretje pridelke narediti dovolj donosne, da so jih kmetje dejansko želeli gojiti. Trajnice, ki izvirajo iz prereje Minnesote - večinoma različne vrste visokih trav - so dokaj poceni za gojenje in so ekološko prijazne, saj ne potrebujejo veliko gnojila ali namakanja, vendar tudi niso vredne veliko. Meschkejevo zanimanje za kakovost vode in zdravje tal se je uvrstilo v njeno zanimanje za lokalno energijo. Za pridelavo tretjih posevkov ali čiščenje onesnaženega toka ni mogoče vložiti denarja za gojenje tretjih posevkov. Medtem obsežna proizvodnja biogoriv - ki trenutno pomeni etanol koruze - samo še povečuje te ekološke težave. Lahko bi gojili domače trave in jih spremenili v gorivo. Tehnologija že obstaja. V resnici obstaja veliko različnih načinov opravljanja dela. Težava je v tem, da doslej nihče od teh metod ni mogel finančno preživeti v velikem obsegu - tak sistem, ki bi velikim podjetjem na Srednjem zahodu omogočil proizvodnjo sodov in sodov goriva za uporabo po vsej državi. Za večino ljudi to pomeni, da biogorivo brez koruze preprosto še ni pripravljeno na resnični svet. Linda Meschke pa je na isti problem pogledala in vprašala: "Zakaj bi ljudje na Madeliji skrbeli, ali ima Florida dovolj energije?"
Majhna rafinerija, ki bi lahko plačala kmetom za tretje pridelke, ustvarila nekaj delovnih mest za nekmetje in proizvedla dovolj goriva za prodajo v tej majhni regiji Minnesote, bi naredila trik, je menil Meschke. Še posebej, če bi cene bencina še naprej naraščale. Če to ne bi bilo izvedljivo, je rekla, bi lahko šli še manjši. Tudi priložnost, da se za lastno uporabo lotijo - priložnost, da prihranite denar, ne pa da ga zaslužite - bi lahko bila dovolj, da bi dobili vsaj še nekaj kmetov, ki gojijo tretje pridelke. Meschke podpira lokalno energijo, ker se zdi, da deluje prerijsko travno biogorivo in ker ravno zdaj ponuja najboljše možnosti za začetek delovanja modela Madelia.
Pa vendar ni brez tveganja. Kmetije, ki obdajajo Madelijo, so velike in so blagovno naravnane in niso dom butičnih zelj. To pa ne pomeni, da gre za korporativni monolit. Te kmetije so v družinski lasti družin, ki že več generacij živijo v regiji. Seveda lahko gojijo samo koruzo. V desetletjih so morda posegali po površinah, ki so bile namenjene naseljevanju manjšega števila manjših kmetij, vendar je kmetovanje še vedno družinsko podjetje in družinsko podjetje zelo tvega. Tri ali štiri leta bi trajalo tri, štiri leta, mi je rekel Meschke, da dobimo trajnega tretjega pridelka, kot je prerijska trava, pripravljen in pripravljen na prvo žetev. Če se trg za travo ne bi uresničil, bi kmetje imeli zelo lepo njivo in velik kos dolga.
Po drugi strani pa bi, če bi manekenski model uspel mimo najbolj divjih sanj vseh - če bi Madelia in regija okoli nje postala samozadostna z gorivom - drastično spremenila življenje ljudi, ki živijo tukaj. Uspeh bi spremenil lokalno kmetovanje. Gospodarski pritisk bi lahko začel z gojenjem novih poljščin, ki so imele različne potrebe in različne cikle rasti. Uspeh bi spremenil življenje na Madeliji. Pojavila bi se nova delovna mesta, nova podjetja in več izbire potrošnikov. Madelia bi bila tudi bolj zasedeno mesto, z novimi prebivalci, ki bi se lahko nekoliko bolje počutili. Spremembe, kot kravje pite, se zgodijo. Kako se je to zgodilo, je veliko odvisno od tega, ali so se povprečni Madelijci vključili v oblikovanje prihodnosti svoje skupnosti. Njihov molk o zadevi je oglušujoč.
Meschke mi je vsak četrtek v petek ob 15. uri odprl sestanek, namenjen združevanju načrtovalcev modela Madelia in javnosti. Gre za plemenit načrt in večinoma teoretičen. Sestanki se zgodijo, toda nikoli se ne pojavi več deset ljudi.
Med našim intervjujem je Meschke apatično spregovoril o nizki državljanski vpletenosti. To je ni presenetilo. Ni jo skrbelo. Dobil sem vtis, da bi Meschke lahko preskočil tudi sestanke, če ni ona gonilna sila modela Madelia in je zato v bistvu zainteresiran. Vso njeno zaupljivo zaupanje si ni predstavljala iluzij o tem, kako rastejo moški. Večina ljudi je, kot je dejala, ravno zasedena z vsakodnevnim življenjem. Zanimali bi se, toda šele ko jim je manekenka Madelia končno ponudila nekaj oprijemljivega, kar bi jih lahko zanimalo. "V tem trenutku, kaj lahko ponudimo?"
Videl sem njeno poanto. Kmetje, ki sem jih poznal, so se le redko odzvali na morda / morda / nekega dne. Ali naredite nekaj in nam posredujte prodajno predstavitev, ko bo pripravljena, ali ne naredite ničesar, in utihnete. (Yoda bi bil odličen kmet.) "Zbor imamo podpisan, " je rekel Meschke. "In mi imamo skupen ogled, da opazujemo, kaj se bo zgodilo."
To minuto jeseni so Madelijci končno videli nekaj akcije. Ironično je, da je bil njihov prvi pogled na prihodnost podoben preteklosti. Raziskovalci z univerze v Minnesoti so se odpeljali s tovornjakom iz Svetega Pavla do kmetijske države okoli Madelije. Za njim so na prikolici, ki ni večja od majhnega avtodoma, vlekli sistem, ki bi lahko skoraj vsako rastlinsko ali živalsko snov pretvoril v gorivo. Tehnologija je bila nova, a koncept, ki je stal za njo, je bil več kot stoletje.
Že v 19. stoletju so mlatilniki v času žetve potovali od kmetije do kmetije. Mehanski sistem za ločevanje žita od njegovega peclja je bil predrag, da bi ga lahko sami izbrali iz kataloga Sears, zato je bila mlinarica prenosni posel. Mogoče je en moški lastnik in upravljanje strojev kot svoje delo, ali več kmetov je šlo skupaj na kos opreme, ki so si ga vsi delili. Kakor koli, kmetje so plačali, da so svoje surove pridelke spremenili v nekaj bolj dragocenega. Raziskovalci z univerze v Minnesoti, ki želijo na Madelijo pripeljati prenosni sistem biogoriv, upajo, da bodo to zgodovino ponovili. Njihova tehnologija, imenovana mikrovalovna piroliza, je postavljena kot prvi strelec Madelije pri ustvarjanju lokalne energije.
Sistem je enostaven in prijetno spreten. Piroliza je namenjena razgradnji rastlin in drugih snovi v obliko, ki je bolj primerna za uporabno komercialno energijo. Trave, stebla, gnoj - kakršne koli organske snovi - se v okolju brez kisika segrejejo na skoraj 950 stopinj Fahrenheita in tako sprostijo množico hlapnih plinov. Kondenzirajte plin in dobite tekoče gorivo. Biomasa obstaja na več načinov, vendar je sistem univerze poseben, saj se zanaša na mikrovalovne pečice, močnejše različice iste tehnologije, ki jo uporabljate za kuhanje kokic in koščkov pice.
To je priročen način, saj je to že preizkušena tehnologija - enostavna za uporabo in poceni za gradnjo. Mikrovalovne pečice tudi poenostavijo celoten postopek proizvodnje biogoriv. Običajno ga je treba, preden se katera koli biomasa pretvori v gorivo, zmleti v drobne koščke, da se hkrati lahko enakomerno segreje vsak košček, mikrovalovne pečice pa segrejejo sredino trdnega predmeta.
Poleg tega je treba prihraniti denar pri stroških pošiljanja. Premikanje biomase ni zelo učinkovito. Organski material je na splošno glomazen in ne zelo energijsko gost. Prevoz tone prerijskih travnikov porabi toliko energije in toliko denarja kot transport tone olja, vendar iz nafte dobite več energije. Univerza v Minnesoti je z uporabo mikrovalov - tehnologije ogrevanja, ki je lahka in jo je mogoče zmanjšati na velikost majhnega priklopnika za kamper - naredila pirolizo za prenos in tovarno goriva na kmetijo. Tam lahko vsak kmet naloži stroj za pirolizo in proizvede par različnih izdelkov na mestu. Serijske preizkušnje v laboratoriju so trajale kar petnajst minut.
Kar pridejo kmetje, so koristne stvari. Gorivo je glavni produkt mikrovalovne pirolize. Univerzitetni sistem proizvaja dovolj vnetljivega plina, ki se lahko sam začne napajati. Na splošno pa je tisto, kar izdelujete, tekočina, imenovana bioplin. Uporabna je tako, kot je sveža iz pipe, za najboljše rezultate pa je res potrebno malo čiščenja. Vsak motor bo poganjal svež bioplin, toda sčasoma bi kislo gorivo motor raztrgalo. Univerzitetni raziskovalci še vedno delajo na načinih, kako bi bioplin naredili kompatibilni z avtomobili, vmes pa je mogoče stvari uporabiti namesto kurilnega olja za dom ali prodati kot nadomestilo za industrijsko nafto.
Raziskovalci z univerze v Michiganu so v jesenskem preizkusu naprave za mikrovalovno pirolizo ugotovili nekaj težav z generatorjem, ki poganja sinte, vendar se bodo to poletje vrnili na Madelijo, da bi sistem ponovno preizkusili z novim generatorjem.
Bioplin ni edini pomemben izdelek, ki prihaja iz sistema. Nazaj na glavo proizvodne linije in našli boste drugo proizvodnjo, ki lahko zmanjša količino CO2 v ozračju in lahko tudi poveča rast rastlin. Ko se biomasa segreva s pomočjo mikrovalov, se deli, ki se ne pretvorijo v gorivo, spremenijo v nekaj, podobno oglju. Poimenovan biochar, se nekoliko razlikuje od standardnih briketov z žara, zahvaljujoč okolju brez kisika, kjer se dogaja piroliza.
Biochar deluje kot zapor z največjo vrednostjo ogljika. Oglje lahko ujame tudi ogljik, vendar ne tako učinkovito. Oglje je kemično sestavljeno iz ogljika, ki je povezan z veliko kisikovimi molekulami, vendar je predvsem pepel in je izgubil večino svojega ogljika pri gorenju. Tako kot sorority dekleta v rezalnem filmu tudi kisik bakterije zlahka odvzamejo, kar pospeši proces razgradnje, poruši kemične vezi in pusti ogljik, ki ostane, da se odteče nazaj v ozračje.
Vendar odštejemo kisik in molekule ogljika postanejo težke; tvorijo obročne strukture, ki se ne zlahka razbijejo in so bolj odporne proti napadom mikrobov. Laboratorijske raziskave kažejo, da lahko te obveznice držijo hitro od kjer koli od sto do sto tisoč let. To pomeni manj ogljika v atmosferi. Prav tako je dobra novica za vse, ki bi radi videli ogljično nevtralno ali celo ogljično negativno proizvodnjo biogoriv. Seveda je to v epruveti - na (dobesednem) področju se ne izvaja veliko raziskav o bioplinarjih in raziskave v resničnem svetu že dolgo niso potekale.
Zato - kljub številnim prekrižanim prstom - še ne vemo, ali bo bioplinar tako gnojilo, kot karbonska past. Ključno vprašanje - „Ali tla, ki jih puščajo bioplinarji, vodijo do več pridelkov in boljše rodovitnosti tal?“ - je še vedno široko odprta. Vendar pa iz teh laboratorijskih testov prihaja nekaj zapletenih podatkov. Zdi se, da bioplinar s tem, ko mikrobno življenje postavlja počasi, deluje tudi v ujetju dušika v tleh. To pa ne pomeni le manj dušikovega oksida - drugega toplogrednega plina - v atmosferi, ampak tudi manj dušikovega gnojila, nanesenega na zemljo, in manj odvečnega dušika, ki se izloči v vodo.
To je model Madelia na kratko: dati kmetom razlog za gojenje rastlin, ki so boljše za zemljo in vodo, kot je koruza, in nato izkoristiti koristi. V praksi so prerske trave, gorivo, gnojila in gospodarski razvoj. Ni dovolj goriva in gnojil za oskrbo celotne države ali celo celotne države, ampak to je v redu. Tega ni treba storiti. Primarni cilj je preprečiti, da bi se več lokalnega sloja tal razneslo, ne da bi ustvarili mini imperij proizvodnje bio olja. Model Madelia mora delovati le na lokalni ravni.
Izvlečeno iz filma Preden se luči ugasnejo : zmaga energetske krize, preden nas prevzame, objavilo jo je aprila 2012 John Wiley & Sons, Inc. Maggie Koerth-Baker, znanstvena urednica za boingboing.net.
