I biocarburanti - combustibili ottenuti da materie prime biologiche - continuano a essere al centro di un'intensa ricerca, ma finora non si sono avvicinati alla sostituzione del petrolio e del gasolio ricavato dal petrolio greggio. Poiché combustibili diversi hanno un contenuto energetico diverso per gallone, non è possibile confrontare semplicemente il prezzo per gallone, ma è invece necessario confrontare il prezzo medio per unità di energia. E alla fine del 2010 negli Stati Uniti, la benzina costava in media circa $ 2,78 per unità, mentre l'etanolo costava circa $ 3,45 per lo stesso importo. Tuttavia, paghereste circa $ 2,86 per il biodiesel [fonte:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti]. Sebbene un giorno i biocarburanti possano diventare fonti di carburante poco costose e migliori per l'ambiente rispetto ai combustibili fossili, presentano anche sfide:la produzione di alcuni biocarburanti a basso costo può causare danni ambientali non intenzionali. I ricercatori stanno esplorando materie prime di "prossima generazione" come alghe ed erbe, ma sono ancora costose da produrre. Nel frattempo, ci sono biocarburanti disponibili che sono relativamente facili sul portafoglio e ne esploreremo cinque qui.
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Il mais è solo una delle tante materie prime, o materie prime, che possono essere convertite in etanolo e utilizzate come combustibile. Nel 2010, 187 strutture negli Stati Uniti producevano etanolo, la maggior parte delle quali utilizzava il mais come materia prima [fonte:Renewable Fuels Association]. L'etanolo da mais può ridurre le emissioni di gas serra, ma poiché contiene meno energia del gas, un veicolo alimentato con questo biocarburante otterrebbe un chilometraggio significativamente inferiore rispetto a uno alimentato a benzina. La produzione di etanolo da mais su larga scala potrebbe anche creare una carenza di mais per il cibo. L'etanolo da mais è anche criticato per la creazione di effetti ambientali indesiderati. Gli oppositori del combustibile a base di etanolo da mais (e anche di altri biocarburanti) sostengono che quando aree come praterie e foreste pluviali vengono convertite per fornire terra per coltivare mais, il risultato complessivo è un aumento delle emissioni di gas serra [fonte:The Nature Conservancy]. E la trasformazione del mais in etanolo utilizza in realtà un'enorme quantità di combustibili fossili. Tuttavia, molti produttori puntano sul mais:attualmente, circa un terzo di tutto il mais coltivato negli Stati Uniti viene utilizzato per produrre carburante [fonte:The New York Times].
La più grande storia di successo della canna da zucchero è iniziata decenni fa in Brasile. In risposta alla carenza di petrolio e ai prezzi elevati a seguito dell'embargo petrolifero del Medio Oriente del 1973, il governo brasiliano ha sostenuto con il suo peso l'etanolo di canna da zucchero. Il governo ha richiesto alla sua principale compagnia petrolifera di utilizzare l'etanolo, ha fornito 4,9 miliardi di dollari in prestiti a basso interesse per incoraggiare le aziende a investire in esso e inizialmente ha persino offerto sussidi per rendere l'etanolo poco costoso. Oggi i sussidi non sono più necessari e oltre il 70% delle nuove auto vendute in Brasile sono veicoli "flex fuel", che funzionano con una percentuale di etanolo compresa tra il 100% e il 25% [fonte:Hofstrand]. In Brasile vengono coltivati milioni di acri di canna da zucchero, ma molti paesi, inclusi gli Stati Uniti, non hanno questa opzione perché non hanno il clima adatto come il Brasile. Il Brasile ha il clima giusto per coltivare la canna da zucchero e abbastanza terra per coltivarla in quantità sufficienti per essere una buona fonte di carburante per quel paese.
Una gamma di oli vegetali è stata utilizzata per creare combustibili rinnovabili, con colza, palma e soia come alcune delle opzioni più comunemente utilizzate. Il carburante prodotto da queste fonti, chiamato biodiesel, offre miglia per gallone migliori rispetto alla benzina normale, ma meno miglia per gallone rispetto ai combustibili diesel a base di petrolio attualmente disponibili. Il risparmio di carburante e la potenza del biodiesel puro sono inferiori di circa il 10% rispetto a quelli del diesel di petrolio. Le miscele di biodiesel/petrolio sono più efficienti, ma comunque circa il 2% in meno rispetto alla varietà di petrolio puro [fonte:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti]. La pianta di colza, che fa parte della famiglia della senape, produce semi con un alto contenuto di olio - circa il 40 percento - ed è una materia prima usata frequentemente per il carburante, in particolare negli Stati Uniti e in Canada. L'olio di palma, prodotto in grandi quantità in Malesia e Indonesia, può essere una buona scelta dal punto di vista economico, ma ha sollevato preoccupazioni per i suoi effetti ambientali negativi. Il biodiesel presenta molti degli stessi problemi dell'etanolo, tra cui lo spostamento delle colture alimentari e l'aumento delle emissioni di gas serra a seguito della trasformazione di aree naturali in terreni coltivati a biocarburanti [fonte:The Nature Conservancy].
Potrebbe non sembrare piacevole, ma i prodotti di scarto come olio da cucina e grasso usati possono essere utilizzati come materie prime economiche. Sono attraenti come fonti di carburante perché sono sia ecologici che economici. I problemi relativi all'uso del suolo, al consumo di energia e all'impatto ambientale che spesso circondano le materie prime in crescita come mais, canna da zucchero e palme, possono essere eliminati utilizzando qualcosa che già esiste e deve comunque essere smaltito. Il "grasso giallo", un termine per l'olio da cucina riciclato che può includere olio di soia, palma o canola, è un tipo di prodotto di scarto utilizzato come combustibile. Ovviamente non è possibile versare semplicemente grasso da ristorante usato nel serbatoio della tua auto; deve essere prima lavorato per rimuovere le impurità e trasformato in combustibile a combustione pulita.
Molta attenzione è stata data ai semi di un arbusto velenoso e infestante, la jatropha, come potenziale materia prima, in particolare in India e Africa. Poiché non è commestibile, la jatropha utilizzata per il carburante non compete con il suo utilizzo come coltura alimentare, una preoccupazione spesso citata con molte fonti di biocarburanti. La pianta di jatropha è rustica e resistente alla siccità e cresce rapidamente. Ed è di particolare interesse per gli scienziati che cercano materie prime poco costose perché i semi possono contenere fino al 40 percento di olio. Queste qualità sembrano tutte promettenti, ma finora le colture di jatropha non sembrano fornire raccolti sufficientemente elevati, molto probabilmente perché è stato piantato in un terreno "marginale" che non è di qualità sufficientemente elevata [fonte:Johnson]. Jatropha richiede anche molta acqua durante il processo di crescita. Quindi, sebbene l'impianto sia poco costoso, potrebbe non essere l'ideale per la produzione su larga scala.
