Fyrtio Guernsey-mjölkkor drev en gång ekonomin på John Williamsons State Line Farm nära Shaftsbury, Vermont. Sedan kom sjunkande mjölkpriser, och 2003, Williamson tvingades upplösa den flock som hans farfar startade 1936.
Det tomrum i ekonomisk mångfald som skapades av det övergivna mejeriet lockade att fyllas. Så när en vän föreslog ett stort steg mot att odla oljeväxter och producera biodiesel på gården, Williamson tog tag i tanken.
Med sitt skapande av State Line Biofuels, Williamson blev den första bonden i Vermont som utvecklade en anläggning på gården för att bearbeta biodiesel från oljeväxter som odlats på hans egen gård och hos hans grannar. Tillväxten av hans företag till ett regionalt nav för skräddarsydd bearbetning av biodiesel har stötts av bidrag från Bioenergy Initiative från Vermont Sustainable Jobs Fund (VSJF). Än, Williamson förlitade sig på sina egna bootstraps för att komma igång. Den praktiska början gav viktiga lektioner i småskalighet, produktion av biodiesel på gården.
barbensstart
Hans start var bara ben, i bästa fall. Hans vän donerade en påse med kanadensiskt rapsfrö, och Williamson planterade 3 tunnland. Planteringen, hantera, och skörd av oljefrö visade en brant inlärningskurva han navigerade ensam.
"Jag kunde inte hitta någon annan i Vermont som hade odlat raps, säger Williamson. "Vi rengjorde fröet för hand med en ladugårdsfläkt, och vi skördade skörden med en gammal McCormick Deering-tröska. Vi hade problem med att det fina fröet läckte ut ur eventuella sprickor som fanns i skördetröskan. Det slutade med att vi tätade sprickorna med tejp.”
Dessa 3 tunnland gav 2 ton raps och väckte intresse hos en länsagent. 3 $, 000 bidrag resulterade, och Williamson använde det som såddpengar för att köpa en svensk oljepress för 9 dollar, 000.
"Pressen var mellanstor i storlek, säger Williamson. "Det var en effektiv skruvpresskvarn med livsmedelsspecifikationer. Den skulle kunna bearbeta 3 liter olja på en timme."
Mjölet (eller spannmålsliknande pellets) som blev resultatet av pressningen var lika värdefull som oljan. Denna måltid gav foder till gårdens nötkreatur.
Varje ton raps gav en tredjedel av sin vikt i olja.
För att göra biodiesel av oljan, Williamson blandade det med natriumhydroxid och alkohol. Reaktorn, eller blandningsbehållare, var en plasttank som bärgades från gårdens befintliga utrustningslinje.
"Vi lät fästa en gräsmatta i en trumma för vår alkohol-lutblandare och en mjölktankomrörare för en bränslereaktorblandare, säger Williamson. "Inget av detta var säkert, men vi hade mycket lite pengar investerade vid det här laget.”
Efter att ha blandat sin första sats på 100 liter biodiesel, det var dags att testa bränslet i en traktor. "Min pappa var skeptisk till hela processen och ville testa den först i den äldsta traktorn på gården – en Massey Ferguson 65, säger Williamson. "Vi lägger biodieseln i den traktorn, och han gick ut och slog hö med det. Det fungerade jättebra!"
I tid, Williamson bearbetade mer biodiesel, främst från raps- och solrosolja, och han brände den i all dieseldriven utrustning som behövdes för att odla havre, oljeväxter, hö, och sockergrödor på hans gårds 230 hektar.
"Jag brände biodieseln i en diesel pickup, fyra traktorer, och en skördetröska. Att 100 liter biodiesel räckte ganska länge, och det tog inte lång tid att göra en ny sats, " han säger.
"Vi har gjort ett gäng tester sedan dess, inklusive att blanda det med olika proportioner av vanligt dieselbränsle, " han säger. "Vi har inte funnit någon skillnad i bränsleförbrukning mellan dieselbränsle och biodiesel."
En fördel med biodiesel är den icke-irriterande doften av avgaserna. "Det är nästan en behaglig lukt, säger Williamson. "Om du eldar biodiesel som bearbetats från använd frityrolja som samlats in från restauranger - som vi har gjort, likaså – avgaserna antar lukten av vilken mat som helst som stekts i oljan. Om det var lök, då har avgaserna en stickande löklukt.”
Smörjbarheten förbättras
Smörjbarhet är en annan fördel med biodiesel. "Eftersom biodiesel är halare än vanligt dieselbränsle, det gör att dieselmotorerna går smidigare, " tror Williamson. Forskning och personlig erfarenhet lärde honom, för, nackdelarna med kallt väder med biobränslet. "Efter att ha startat en motor som bränner biodiesel i kallt väder, motorn har lite mindre kraft tills den blir varm, " han säger.
I Vermonts kalla vintrar, biodiesel kan gela. Att blanda bränslet till hälften med dieselbränsle förhindrar gelning. Williamson har också funnit att gelning inte är ett problem när en biodieselbränningsmaskin förvaras i en uppvärmd butik. "När den väl är igång, motorn håller bränslet varmt, " han säger.
Efter flera år av bearbetning av biodiesel med hjälp av hans blotta bensystem, Williamson kontaktades av VSJF. "VSJF ville främja småskaligheten, produktion på gården av biodiesel, " han säger.
De efterföljande bidragen och byråstödet ledde till att Williamsons kapacitet att producera biodiesel utökades. Mellan 2006 och 2008, hans företag på gården – State Line Biofuels – utvecklade bearbetningskapaciteten för att producera 250, 000 liter biodiesel per år. Williamson byggde mycket av anläggningen av material som bärgades från mejeriet. Den totala kapitalkostnaden uppgick till $135, 000.
Under ett antal år, hans verksamhet tillhandahöll skräddarsydda bearbetningstjänster för bönder inom en radie på 30 mil. Williamson pressade olja från sina oljeväxter och bearbetade den till biodiesel. Bönderna fick både biobränslet och måltiden.
prisfall skadar
Denna affärsverksamhet var ekonomiskt genomförbar tills priset på dieselbränsle sjönk, minska den ekonomiska bärkraften för produktion av biodiesel. "Alla bönder som var inblandade med oss har backat, säger Williamson. "Det kostar oss 3,50 dollar att producera en gallon biodiesel. Det är inte möjligt när diesel kostar cirka 2 dollar per gallon."
Williamson fortsätter att bearbeta biodiesel från använd frityrolja till en produktionskostnad på 60¢ per gallon. Han är fortfarande redo att återigen bearbeta biodiesel från oljeväxter. "Vi fortsätter att driva vår gård med biodiesel, " han säger. "Det är viktigt för mig att förbli energioberoende och att tillhandahålla vår egen bränslekälla."
produktionskostnad
En nyligen genomförd studie vid Tennessee State University tyder på att produktionskostnaden för bearbetning på gården av biodiesel från solros varierar kraftigt. Studien rapporterar en produktionskostnad som sträcker sig från $2 till $3,21 per gallon. I kostnaden ingår intäkter från frömjöl.
Detta kostnadsintervall tyder på att skillnader i scenarier för växtproduktion och bearbetning kräver ytterligare studier. Än, sortimentet ger utrymme för kostnadseffektiv produktion av biobränsle även när priset på dieselbränsle är lågt.
