Od té doby, co termín „biopalivo“poprvé vstoupil do energetického lexikonu průměrného spotřebitele, dochází k neustálému přísunu pokroku v této technologii. I když se pohled veřejnosti na biopaliva v průběhu let změnil, stále přetrvává poměrně velký zájem o klady a zápory tohoto zdroje paliva. Je důležité, aby všichni spotřebitelé vážně zvážili pozitivní i negativní aspekty této stále se objevující technologie.
Výhody biopaliv
Zastánci biopaliv často poukazují na výhody těchto rostlinných a živočišných paliv. Žádný zdroj paliva není zcela pozitivní nebo zcela negativní. Spotřebitelé musí zvážit klady a zápory biopaliv, aby zjistili, zda jim tento zdroj vyhovuje jako alternativa k tradičním palivům.
Nízké náklady na biopaliva
Ceny biopaliv klesají a mají potenciál být výrazně levnější než benzín a jiná fosilní paliva. Ve skutečnosti je etanol již levnější než nafta a benzín. To platí zejména proto, že celosvětová poptávka po ropě roste, zásoby ropy se zmenšují a objevuje se více zdrojů biopaliv.
Podle RFA (Renewable Fuels Association) zprávy Ethanol Industry Outlook z února 2019 byl rok 2018 rekordmanem ve výrobě etanolu, když dosáhl 16,1 miliardy galonů obnovitelného etanolu. Tato zpráva uvádí: „Etanol zůstává nejdražším motorovým palivem s nejvyšším oktanovým číslem na planetě." V roce 2019 navíc Ministerstvo energetiky USA (DOE) vyčlenilo 73 milionů dolarů na 35 projektů výzkumu a vývoje v oblasti bioenergie. Cíle projektu jsou:
- Snížit náklady na biopaliva při výpadku
- Umožnit „umožnit vysoce hodnotné produkty z biomasy nebo odpadních zdrojů“
- Snížit náklady na výrobu bioenergie
Bývalý ministr Rick Perry řekl, že celkovým cílem výzkumu a vývoje je „produkovat cenově dostupná biopaliva, která jsou kompatibilní se stávající palivovou infrastrukturou a vozidly v celé řadě druhů dopravy, včetně obnovitelného benzínu, nafty a tryskových paliv“. Ani americká produkce 1 miliardy tun (suchých tun) nepotravinářské biomasy nezpůsobí problém na potravinářském a zemědělském trhu.
Zdrojový materiál
Podle RFA zahrnují projekty výzkumu a vývoje financované DOE procesy intenzifikace pěstování řas jako biopaliva, systémový výzkum pokročilých technologií uhlovodíkových biopaliv a obnovitelné zdroje energie z městských a předměstských odpadů – mokrý odpadní metan. Zatímco ropa je omezený zdroj, který pochází ze specifických materiálů, biopaliva lze vyrábět ze široké škály materiálů, včetně rostlinného odpadu, hnoje, jiných vedlejších produktů a řas. Díky tomu je to efektivní krok v recyklaci.
Bezpečnost
Biopaliva lze vyrábět lokálně, což snižuje závislost národa na zahraniční energii. Snížením závislosti na cizích zdrojích paliva mohou země chránit integritu svých energetických zdrojů a zajistit je před vnějšími vlivy. Kromě toho mohou biopaliva do značné míry posunout závislost na fosilních palivech, protože většina paliv
Ekonomická stimulace
Protože se biopaliva vyrábějí lokálně, mohou závody na výrobu biopaliv zaměstnávat stovky nebo tisíce pracovníků a vytvářet nová pracovní místa ve venkovských oblastech. Produkce biopaliv zvyšuje poptávku po vhodných plodinách na biopaliva a poskytuje ekonomickou stimulaci zemědělskému průmyslu. Tankování domácností, podniků a vozidel biopalivy je levnější než fosilní paliva.
Nízké emise uhlíku
Při spalování biopaliv produkují výrazně méně uhlíku a méně toxinů než uhlíková paliva. Nižší emise uhlíku z nich činí bezpečnější alternativu pro zachování kvality ovzduší a nižší znečištění ovzduší.
Obnovitelnost je výhodou
Vyrobit fosilní paliva trvá velmi dlouho. Biopaliva se však snáze vyrábějí a jsou obnovitelná, protože se pěstují nové plodiny a sbírá se odpad. Při výrobě biopaliv lze použít mnoho odpadních materiálů potravinářských plodin. Zbytky ze zemědělské produkce ovoce a obilovin zahrnují slámu a bagasu (vlákno z cukrové třtiny), které jsou snadno dostupné pro výrobu biomasy.
Biopaliva první generace
EPA uvádí, že k výrobě biopaliv se používá několik zdrojů první generace, jako je cukrová třtina a cukrová řepa známá jako cukrové plodiny. Další biopalivo se vyrábí ze sóji a řepky, známé jako olejniny. Škrobovými plodinami jsou kukuřice a čirok. Živočišné tuky a oleje se zpracovávají na bionaftu. Mezi bioalkoholy, které tyto plodiny produkují, patří etanol, propanol a butanol.
Biopaliva druhé generace
Encyclopedia Britannica pojednává o biopalivech druhé generace jako o tom, že mají menší dopad na životní prostředí, protože na rozdíl od biopaliv první generace jsou suroviny z nepoživatelných rostlin, některé z těchto rostlin, které lidé nejedí, zahrnují bambus, trávy, různá dřeva (piliny) a rostliny. Celulózová biopaliva však mají v současné době nižší konverzní poměr ve výrobě, díky čemuž jsou vhodnější jako přísady do paliv místo náhrady benzínu.
Biopaliva třetí generace
Biopaliva vyrobená z řas jsou označována jako biopaliva třetí generace. Řasy jsou velmi slibné jako biopalivo, protože vytvářejí kvalitní a rozmanité palivo. Řasy produkují olej, který lze snadno rafinovat na motorovou naftu, avšak stabilita řas je nižší než u jiných biopaliv. Vysoce nenasycený olej je při vysokých teplotách těkavý.
Příklad pro řízení města na biopalivo
National Geographic představuje Kristianstad, švédské město, které běží na bioplyn. Potřebu elektřiny a tepla město generuje z výroby bioplynu. Auta tankují spolu s městskými autobusy a popelářskými vozy. Dvě městské rafinerie produkují dostatek biopaliva, aby nahradily jejich roční spotřebu benzinu ve výši 1,1 milionu galonů.
Nevýhody biopaliv
Navzdory mnoha pozitivním vlastnostem biopaliv mají tyto zdroje energie také mnoho nevýhod. To lze uvést jako argumenty proti nahrazování fosilních paliv biopalivy.
Výdej energie
Biopaliva mají nižší energetický výkon než tradiční paliva, a proto vyžadují větší množství spotřeby, aby se vyrobila stejná úroveň energie. To vedlo některé známé energetické analytiky k přesvědčení, že biopaliva nestojí za tu práci s jejich přeměnou na etanol místo na elektřinu.
Výrobní emise uhlíku
Bylo provedeno několik studií za účelem analýzy uhlíkové stopy biopaliv, a přestože jsou biopaliva čistší při spalování, existují silné náznaky, že proces výroby paliva – včetně strojů nezbytných k pěstování plodin a rostlin k výrobě palivo - má velké emise uhlíku. Kromě toho kácení lesů kvůli pěstování plodin na biopaliva přispívá k emisím uhlíku.
Vysoká cena
Pro zušlechťování biopaliv na účinnější energetické výstupy a pro vybudování nezbytných výrobních závodů pro zvýšení množství biopaliv je často zapotřebí vysoká počáteční investice, díky níž je jejich výroba v současnosti dražší než jiné způsoby pohonu automobilů, i když to se může v budoucnu změnit.
Ceny potravin
S rostoucí poptávkou po potravinářských plodinách, jako je kukuřice pro výrobu biopaliv, se zvyšují ceny nezbytných plodin pro základní potraviny. Podle University of Michigan znamenal nárůst surovin pro biopaliva vyšší poptávku po kukuřici, což zvýšilo cenu až o 20 % až 50 %. S přeměnou půdy na bioplodiny znamená méně plodin pro lidskou spotřebu vyšší ceny a v některých případech by mohlo dojít k nedostatku potravin
Nedostatek potravin
Existuje obava, že využívání cenné orné půdy k pěstování palivových plodin by mohlo mít dopad na cenu potravin a mohlo by vést k nedostatku potravin. bioplodiny mohou zvýšit výrobní náklady díky zvýšenému využívání půdy a poptávce po vodě pro zavlažování plodin. Někteří odborníci poukazují na světovou potravinovou krizi kvůli rýži v roce 2008 jako na příklad toho, co by se mohlo stát kvůli nárůstu bioplodin, ačkoli rýžová krize neměla nic společného s biopalivy a byla způsobena obchodními omezeními a panickým nákupem. Stále je to nedostatek, který se používá jako příklad toho, co se může stát, když se neprodukuje dostatek potravin a bioplodiny v současnosti konkurují potravinářským plodinám.
Použití vody
Pro správné zavlažování plodin na výrobu biopaliv a také pro výrobu paliva je zapotřebí obrovské množství vody, což by mohlo zatěžovat místní a regionální vodní zdroje. Posouzení dopadu amerických biopaliv na vodu z roku 2018 se také zabývalo dopadem vytěsnění řádkových plodin energetickými plodinami pro biopaliva a požadavky na zavlažování. Bylo zjištěno, že energetické plodiny jsou větší než řádkové plodiny, vyžadují delší vegetační období a snižují průtok vody. Transpirace (pohyb vody v rostlinách a vypařování) se zvýšila o 15 % až 30 % a v některých případech se tato spotřeba vody zvýšila až o 60 % až 80 %.
Budoucnost biopaliv
Biopaliva nejsou stříbrnou kulkou pro energetické problémy světa. Abychom vyřešili problém zmenšujících se zásob fosilních paliv, měly by být plně využity všechny životaschopné způsoby získávání energie. Faktem však zůstává, že biopaliva jsou spolehlivým alternativním zdrojem energie. S dalším vývojem a výzkumem je možné překonat nevýhody biopaliv a učinit je vhodnými pro široké spotřebitelské použití. Až bude technologie dostupná, mnoho nevýhod bude minimalizováno a trh má zjevně potenciál. Hodně z toho by se mohlo spoléhat na schopnost výrobců energie objevit lepší rostliny pro pěstování na palivo, které spotřebují méně vody, méně půdy a rychle rostou.
