Biobränsle från hampa: Ett livskraftigt alternativ till fossila bränslen?

Det är en vanlig missuppfattning bland hamp- och cannabisförespråkare att en enkel övergång från fossila bränslen till biobränsle från hampa i ett slag skulle lösa världens uppriktigt sagt skrämmande fossilbränsleproblem. Biobränslen är långt ifrån den planeträddande lösning som de alltför ofta framställs som, utan medför i sin helhet en egen uppsättning frågor som skapar fler problem än de löser.

Inget existerar isolerat. Det är viktigt att se på den dominoeffekt som en ersättning av fossila bränslen med biobränslen skulle ha på planeten som helhet. När man jämför hampa med andra råvaror för biobränslen finns det dock vissa fördelar att se.

Biodiesel och etanol kan båda tillverkas av hampa

Det finns två typer av biobränslen: biodieseland etanol. Etanol tillverkas av spannmål (majs, korn, vete osv.) eller sockerrör, men kan också tillverkas av oätliga delar av de flesta växter. Det används ofta som biobränsle, men vanligen blandat med bensin.

Bilar som är konstruerade för att köras på bensin tål endast ett 10-procentigt tillskott av etanol till bensin, medan bilar med flexibelt bränsle kan använda en etanolblandning på upp till 80 procent. I Brasilien, där stora mängder sockerrör odlas för biobränsle, kan vissa bilar köras på 100 % etanol.

Biodiesel framställs genom raffinering av oljor och fetter från växter eller djur, oftast från vegetabilisk olja, och kräver metanol.Vanlig diesel blandas ofta med biodiesel i förhållandet 4:1, men blandningarna kan variera från 2 % till 100 % biodiesel. En praktisk fördel med biodiesel är att alla dieselbilar kan köras på den.

Hampan skulle, om den odlades som en råvara för biobränsle, kunna producera båda biobränslena. Hampafrö består av 30-35 viktprocent olja, vilket ger en bränsleavkastning på ungefär 780 liter per hektar (207 gallon per hektar). Detta är betydligt lägre än palmolja och kokosolja, men mer än dubbelt så mycket som för raps, jordnötter och solrosor och fyra gånger så mycket som för sojabönor. Resten av växten kan göras till etanol genom jäsning under låga syrehalter.

Naturliga konsekvenser av biobränsleproduktion

De vanligaste råvarorna som används för biobränsle är sojabönor och majs (USA), sockerrör och sockerbetor (Sydamerika), palmolja (Sydostasien och Östasien) och raps (Europa). Alla dessa kräver stora mängder bördig mark för att kunna frodas.

Stora delar av regnskogen har förstörts för att skapa utrymme för oljepalmer, och avskogningen sker i en alarmerande och oöverträffad skala i alla dessa områden. Detta har utplånat livsmiljön för många arter, av vilka många (t.ex. orangutangen) redan är utrotningshotade.

Dessa råvaror odlas också på åkermark som tidigare användes för odling av grödor för mänsklig konsumtion, vilket driver upp priserna på dessa grödor och gör att de är utom räckhåll för de fattiga. Dessutom sker en så kallad sekundär avskogning eftersom mer mark behövs för att odla grödor för livsmedel.

Målen för biobränslen som fastställts av olika regeringar runt om i världen kan göra mer skada än nytta när det gäller både klimatförändringar och livsmedelsförsörjning. Det är utvecklingsländerna som drabbas hårdast av dessa problem snarare än de rika länderna.

Vilka fördelar har hampa som råvara för biobränsle?

Hampa har den fördelen att den kan växa i mindre bördiga jordar, och dess förmåga att växa på det som kallas ”marginell mark” är mycket lovordad av många. Marginell mark är i grunden en ekonomisk term som betecknar en bit mark som det kostar mer att odla än vad det går att tjäna pengar på. Det kan handla om mark med dålig jordkvalitet, föroreningar från tidigare industriell verksamhet eller mark med särskilt svåra terrängutmaningar för jordbruket, t.ex. brant sluttande bergssidor.

I reella termer producerar den dock mest utsäde när den odlas på bördig mark under optimala förhållanden. Om den skulle få genomslag som råvara för biobränsle är det mycket troligt att åkermark skulle ägnas åt hampa på samma sätt som nu åt konkurrerande råvaror, med samma negativa inverkan på livsmedelspriset.

De andra problemen med marginell mark är för det första att den ofta hyser arter och processer som är en värdefull del av ekosystemet. För det andra tenderar den av sin natur att ligga på platser som är opraktiska att odla, t.ex. bergssluttningar.

Frågan om hur man skördar hampa på svåråtkomliga platser och hur man transporterar den till en anläggning för bearbetning av biobränsle kan inte ignoreras. Eftersom båda aktiviteterna genererar koldioxid genom förbränning av fossila bränslen måste detta tas med i beräkningen när det gäller dess effektivitet som en koldioxidneutral gröda. Detta gäller alla grödor som används som råvara för biobränsle, på all mark, inte bara hampa på marginell mark. Koldioxidkostnaden för plöjning, sådd, skörd, transport och bearbetning är högre än för produktion av fossila bränslen.

Och även om detta innebär att en övergång till hampbränsle för alla motorfordon varken kommer att lösa energikrisen eller hejda klimatförändringarna, skulle det kunna finnas en tillämpning i mindre skala, men ändå användbar. Om gårdarna kan odla och bearbeta hampa på plats för att tillverka biobränsle för gårdens fordon och maskiner kan de kanske skapa ett självförsörjande och koldioxidsnålt ”kretslopp”. Detta kan, i liten skala, bidra till att avsluta deras beroende av fossila bränslen. Hampa skulle kunna införas som en växtföljd i den befintliga odlingen av livsmedelsgrödor, vilket skulle minska påverkan på både livsmedelspriserna och användningen av fossila bränslen.

Det finns också det faktum att hampa för närvarande i hög grad är en ”nischad” livsmedelsgröda, så det finns inte samma beroende av den som det finns av till exempel majs. Detta gör dock att den för närvarande inte är kostnadseffektiv för storskalig produktion av biobränsle.

Det behövs minimalt med gödsel och vatten för att odla hampa

Ett annat område som måste granskas när man tittar på biobränslen är de gödselmedel som behövs för att odla dem. Dessa gödselmedel är i princip nitrater från olja och gas – ja, fossila bränslen – med hjälp av den energiintensiva Haber-Bosch-processen för att producera ammoniak, som i sin tur används som råvara för alla andra kvävegödselmedel.

När de väl har introducerats på marken sitter de inte bara i jorden. Antingen spolas de ut i vattendrag där de stör ekosystemet, dödar fiskar och förorenar dricksvattnet, eller så hamnar de i atmosfären och blir till lustgas. Dikväveoxid är en växthusgas som är värre än koldioxid. De går också in i atmosfären och blir till monokväveoxiderna NO och NO₂, som bidrar till marknära ozon (en annan hälsofara).

Hampan kräver en markbördighet som är ungefär lika stor som för majs för att växa bra. Omkring 70 % av dess näringsbehov återförs dock till marken under och efter tillväxtcykeln. Dessutom ger en liten mängd näringsämnen en stor avkastning. Detta minskar drastiskt den mängd gödningsmedel som majsen behöver på lång sikt. Detta är en klar fördel jämfört med alla andra biobränsleråvaror.

Det samma kan sägas om dess vattenbehov. Ett av de största problemen med biobränslen är att deras produktion kräver mer vatten än fossila bränslen, allt från dubbelt till 48 gånger så mycket. Hampa kräver cirka 30-40 cm vatten per växtsäsong eller motsvarande nederbörd för att producera en gröda, medan majs kräver cirka 56 cm.

Hela växten kan användas

En av de kanske största fördelarna med hampa som biobränsle är möjligheten att använda alla delar av växten. När oljan pressats ur fröna kan de återstående skalen och fröämnena komprimeras till ”kakor” för näringsrikt djurfoder. Avklipp från skörden och blad som faller av under tillväxten återvänder till jorden tillsammans med rötterna, vilket gör att den fylls på inför nästa skörd. Bastfibrerna och skorna används till fiber, papper och byggnadsmaterial, för att nämna några produkter.

Utveckling av biobränsleforskningen och dess tillämpning på hampa

Pyrolysprocessen är relativt ny när det gäller tillämpningen av biobränsle från hampa. Pyrolys innebär att man utsätter fibercellulosahaltigt växtmaterial (tekniskt känt som lignocellulosabiomassa) för intensiv värme för att få fram oljor av bränslekvalitet. Processen är extremt ekonomiskt genomförbar eftersom man i princip kan använda avfall av biomassa i processen. Tekniken kan tillämpas på hampa och till och med på den enorma mängd biomassa som redan produceras av den världsomspännande odlingen av hampa och marijuana.

Denna utveckling är kopplad till de sätt på vilka hela växten kan användas, till och med helt enkelt det avfall som produceras av cannabisindustrin som helhet. Till exempel producerade enbart Washington 1,7 miljoner pund avfall från cannabisplantor under de tre första åren efter legaliseringen (2014).

Sedan dess har många europeiska länder legaliserat hampodling och även USA, så mängden avfall förväntas bara öka. Kalifornien har länge stått inför ett problem med cannabisavfall. Pyrolys erbjuder en möjlig väg genom vilken man kan kapitalisera cannabis- och hampavfallet och använda det för att göra biobränsle utan att konfrontera den redan krävande frågan om var man ska odla det.

Det finns fortfarande hinder för att upptäcka om hampa är det bästa biobränslet eller inte. För närvarande är det största hindret för att använda hampa som biobränsle att det odlas så lite av det. Lagstiftningen har luckrats upp under de senaste åren, särskilt i USA, där hampodling har legaliserats.

Det mesta av den hampa som odlas i Europa, Kina och USA används dock för produktion av livsmedel, CBD-produkter, kosmetika och forskning. En del av den används vid tillverkning av specialspunna produkter som hampapapper och hamprep.

Många fördelar med hampa som biobränsle förblir teoretiska eftersom så lite av den har använts för biobränsle i kommersiell skala. Man får hoppas att detta inte kommer att förbli så länge till.