Empat puluh sapi perah Guernsey pernah menggerakkan perekonomian State Line Farm milik John Williamson di dekat Shaftsbury, Vermont. Kemudian terjadi penurunan harga susu, dan pada tahun 2003, Williamson terpaksa membubarkan kawanan yang dimulai oleh kakeknya pada tahun 1936.
Kekosongan dalam keragaman ekonomi yang diciptakan oleh susu yang ditinggalkan memberi isyarat untuk diisi. Jadi ketika seorang teman menyarankan lompatan besar ke arah menanam tanaman biji minyak dan memproduksi biodiesel di pertanian, Williamson meraih gagasan itu.
Dengan ciptaannya dari State Line Biofuels, Williamson menjadi petani pertama di Vermont yang mengembangkan fasilitas pertanian untuk memproses biodiesel dari tanaman biji minyak yang ditanam di pertaniannya sendiri dan tetangganya. Pertumbuhan perusahaannya menjadi pusat regional untuk pemrosesan kustom biodiesel telah didukung oleh hibah dari Inisiatif Bioenergi dari Dana Pekerjaan Berkelanjutan Vermont (VSJF). Belum, Williamson mengandalkan bootstrapnya sendiri untuk memulai. Awal yang langsung memberikan pelajaran penting dalam skala kecil, produksi biodiesel di lahan.
mulai telanjang
Awal nya adalah tulang telanjang, sebagus-bagusnya. Temannya menyumbangkan sekantong benih kanola Kanada, dan Williamson menanam 3 hektar. Penanaman, mengelola, dan pemanenan biji minyak menyajikan kurva pembelajaran yang curam yang dia jalani sendiri.
“Saya tidak dapat menemukan orang lain di Vermont yang menanam kanola, ” kata Williamson. “Kami membersihkan benih dengan tangan menggunakan kipas gudang, dan kami memanen tanaman dengan kombinasi McCormick Deering tua. Kami mengalami masalah dengan benih halus yang bocor dari celah-celah yang ada di hopper gabungan. Kami akhirnya menutup retakan dengan lakban. ”
3 hektar itu menghasilkan 2 ton kanola dan menarik minat agen daerah. $3, 000 hibah dihasilkan, dan Williamson menggunakannya sebagai uang awal untuk membeli mesin press minyak Swedia seharga $9, 000.
“Pers berukuran sedang, ” kata Williamson. “Itu adalah pabrik penekan sekrup yang efisien dengan spesifikasi food grade. Itu bisa memproses 3 galon minyak dalam satu jam.”
Makanan (atau pelet seperti biji-bijian) yang dihasilkan dari proses pengepresan sama berharganya dengan minyak. Makanan ini menyediakan pakan untuk sapi potong peternakan.
Setiap ton kanola menghasilkan sepertiga dari beratnya dalam minyak.
Untuk membuat biodiesel dari minyak, Williamson mencampurnya dengan natrium hidroksida dan alkohol. Reaktor, atau wadah pencampur, adalah tangki plastik yang diselamatkan dari peralatan pertanian yang ada.
“Kami memiliki pemakan rumput yang diikat ke dalam drum untuk pencampur alkali alkohol kami dan pengaduk tangki susu untuk pencampur reaktor bahan bakar, ” kata Williamson. “Semua ini tidak aman, tetapi kami memiliki sedikit uang yang diinvestasikan pada saat ini.”
Setelah mencampur batch pertama mereka yang berisi 100 galon biodiesel, sudah waktunya untuk menguji bahan bakar di traktor. “Ayah saya skeptis tentang seluruh proses dan ingin mengujinya terlebih dahulu di traktor tertua di pertanian – Massey Ferguson 65, ” kata Williamson. “Kami memasukkan biodiesel ke dalam traktor itu, dan dia keluar dan memotong jerami dengan itu. Itu bekerja dengan baik!”
Pada waktunya, Williamson memproses lebih banyak biodiesel, terutama dari canola dan minyak bunga matahari, dan dia membakarnya di semua peralatan bertenaga diesel yang dibutuhkan untuk menanam gandum, biji minyak, jerami, dan tanaman gula di lahan pertaniannya seluas 230 hektar.
“Saya membakar biodiesel dalam mobil diesel, empat traktor, dan gabungan. 100 galon biodiesel itu bertahan cukup lama, dan tidak butuh waktu lama untuk membuat batch baru, " dia berkata.
“Kami telah melakukan banyak tes sejak saat itu, termasuk mencampurnya dengan proporsi yang berbeda dari bahan bakar diesel biasa, " dia berkata. “Kami tidak menemukan perbedaan dalam tingkat konsumsi bahan bakar antara bahan bakar diesel dan biodiesel.”
Manfaat biodiesel adalah aroma knalpot yang tidak mengiritasi. “Baunya hampir menyenangkan, ” kata Williamson. “Jika Anda membakar biodiesel yang diproses dari minyak goreng bekas yang dikumpulkan dari restoran – seperti yang telah kami lakukan, juga - knalpot mengambil bau makanan apa pun yang digoreng dalam minyak. Jika itu bawang, maka knalpotnya memiliki bau bawang yang menyengat.”
Pelumasan ditingkatkan
Pelumasan adalah manfaat lain dari biodiesel. “Karena biodiesel lebih licin dari solar biasa, itu membuat mesin diesel berjalan lebih halus, Williamson percaya. Penelitian dan pengalaman pribadi mengajarinya, juga, kelemahan cuaca dingin dari biofuel. “Setelah menyalakan mesin yang membakar biodiesel dalam cuaca dingin, mesin memiliki tenaga yang sedikit lebih sedikit sampai memanas, " dia berkata.
Di musim dingin Vermont, biodiesel dapat menjadi gel. Pencampuran bahan bakar setengah dan setengah dengan bahan bakar diesel mencegah pembentukan gel. Williamson juga menemukan bahwa pembentukan gel tidak menjadi masalah ketika mesin pembakaran biodiesel disimpan di toko berpemanas. “Begitu berjalan, mesin menjaga bahan bakar tetap hangat, " dia berkata.
Setelah beberapa tahun memproses biodiesel menggunakan sistem bare-bones-nya, Williamson didekati oleh VSJF. “VSJF ingin mempromosikan skala kecil, produksi biodiesel di lahan, " dia berkata.
Hibah berikutnya dan dukungan lembaga menyebabkan perluasan kapasitas Williamson untuk memproduksi biodiesel. Antara tahun 2006 dan 2008, perusahaan pertaniannya – State Line Biofuels – mengembangkan kemampuan pemrosesan untuk memproduksi 250, 000 galon biodiesel per tahun. Williamson membangun banyak fasilitas dari bahan-bahan yang diambil dari produk susu. Total biaya modal mencapai $135, 000.
Selama beberapa tahun, bisnisnya menyediakan layanan pemrosesan khusus untuk petani dalam radius 30 mil. Williamson menekan minyak dari tanaman biji minyak mereka dan mengolahnya menjadi biodiesel. Para petani menerima baik biofuel maupun makanan.
penurunan harga merugikan
Kegiatan usaha ini layak secara finansial sampai harga solar turun, mengurangi kelayakan ekonomi produksi biodiesel. “Semua petani yang terlibat dengan kami telah mundur, ” kata Williamson. “Biaya kami $3,50 untuk memproduksi satu galon biodiesel. Itu tidak layak ketika biaya bahan bakar diesel sekitar $2 per galon.”
Williamson terus memproses biodiesel dari minyak goreng bekas dengan biaya produksi 60¢ per galon. Dia tetap siap untuk kembali mengolah biodiesel dari tanaman biji minyak. “Kami terus memberdayakan pertanian kami dengan biodiesel, " dia berkata. “Penting bagi saya untuk tetap mandiri energi dan menyediakan sumber bahan bakar kita sendiri.”
biaya produksi
Sebuah studi baru-baru ini di Tennessee State University menunjukkan bahwa biaya produksi untuk pemrosesan biodiesel dari bunga matahari di lahan sangat bervariasi. Studi ini melaporkan biaya produksi mulai dari $2 hingga $3,21 per galon. Biaya tersebut termasuk pendapatan dari tepung biji.
Kisaran biaya ini menunjukkan bahwa perbedaan dalam produksi tanaman dan skenario pengolahan memerlukan studi lebih lanjut. Belum, kisaran tersebut menyisakan ruang untuk produksi bahan bakar nabati yang hemat biaya bahkan ketika harga bahan bakar diesel rendah.
