Odkedy sa pojem „biopalivo“prvýkrát dostal do energetického slovníka priemerného spotrebiteľa, táto technológia neustále napreduje. Hoci sa názory verejnosti na biopalivá v priebehu rokov zmenili, stále pretrváva veľký záujem o výhody a nevýhody tohto zdroja paliva. Pre všetkých spotrebiteľov je dôležité, aby vážne zvážili pozitívne aj negatívne aspekty tejto stále sa rozvíjajúcej technológie.
Výhody biopalív
Zástancovia biopalív často poukazujú na výhody týchto palív na rastlinnej a živočíšnej báze. Žiadny zdroj paliva nie je úplne pozitívny alebo úplne negatívny. Spotrebitelia musia zvážiť klady a zápory biopalív, aby zistili, či im tento zdroj vyhovuje ako alternatíva k tradičným palivám.
Nízke náklady na biopalivá
Ceny biopalív klesajú a majú potenciál byť výrazne lacnejšie ako benzín a iné fosílne palivá. V skutočnosti je etanol už lacnejší ako nafta a benzín. Platí to najmä vtedy, keď sa celosvetový dopyt po rope zvyšuje, zásoby ropy sa zmenšujú a čoraz viac zdrojov biopalív sa objavuje.
Podľa RFA (Renewable Fuels Association) správy Ethanol Industry Outlook z februára 2019 bol rok 2018 rekordérom v produkcii etanolu a dosiahol 16,1 miliardy galónov obnoviteľného etanolu. Táto správa uvádza: „Etanol zostáva najlacnejším motorovým palivom s najvyšším oktánovým číslom na planéte. Okrem toho v roku 2019 Ministerstvo energetiky USA (DOE) vyčlenilo 73 miliónov dolárov na 35 projektov výskumu a vývoja v oblasti bioenergie. Ciele projektu sú:
- Znížiť pokles nákladov na biopalivá
- Umožniť „umožniť produkty vysokej hodnoty z biomasy alebo odpadových zdrojov“
- Znížiť náklady na výrobu bioenergie
Bývalý minister Rick Perry povedal, že celkovým cieľom výskumu a vývoja je „produkovať cenovo dostupné biopalivá, ktoré sú kompatibilné s existujúcou palivovou infraštruktúrou a vozidlami naprieč celým radom spôsobov dopravy, vrátane obnoviteľného benzínu, nafty a prúdových palív“. Ani produkcia 1 miliardy ton (suchých ton) nepotravinovej biomasy v USA nespôsobí problém na trhu s potravinami a poľnohospodárstvom.
Zdrojový materiál
Podľa RFA projekty výskumu a vývoja financované DOE zahŕňajú procesy intenzifikácie pestovania rias ako biopaliva, systémový výskum pokročilých technológií uhľovodíkových biopalív a obnoviteľnú energiu z mestských a prímestských odpadov – mokrý odpadový metán. Zatiaľ čo ropa je obmedzeným zdrojom, ktorý pochádza zo špecifických materiálov, biopalivá možno vyrábať zo širokej škály materiálov vrátane odpadu z plodín, hnoja, iných vedľajších produktov a rias. Vďaka tomu je to efektívny krok v recyklácii.
Bezpečnosť
Biopalivá sa môžu vyrábať lokálne, čo znižuje závislosť národa od zahraničnej energie. Znížením závislosti od cudzích zdrojov paliva môžu krajiny chrániť integritu svojich energetických zdrojov a zabezpečiť ich ochranu pred vonkajšími vplyvmi. Okrem toho biopalivá môžu do značnej miery zmeniť závislosť od fosílnych palív, pretože väčšina palív
Ekonomická stimulácia
Vzhľadom na to, že biopalivá sa vyrábajú lokálne, závody na výrobu biopalív môžu zamestnávať stovky alebo tisíce pracovníkov a vytvárať nové pracovné miesta vo vidieckych oblastiach. Výroba biopalív zvyšuje dopyt po vhodných plodinách na výrobu biopalív, čím poskytuje ekonomickú stimuláciu poľnohospodárskemu priemyslu. Tankovanie domácností, podnikov a vozidiel biopalivami je lacnejšie ako fosílne palivá.
Nižšie uhlíkové emisie
Pri spaľovaní biopalív produkujú výrazne menej uhlíka a menej toxínov ako uhlíkové palivá. Nižšie emisie uhlíka z nich robia bezpečnejšiu alternatívu na zachovanie kvality atmosféry a nižšieho znečistenia ovzdušia.
Obnoviteľnosť je výhodou
Výroba fosílnych palív trvá veľmi dlho. Biopalivá sa však ľahšie vyrábajú a sú obnoviteľné, keďže sa pestujú nové plodiny a zbiera sa odpad. Pri výrobe biopalív možno použiť mnohé odpadové materiály z potravinárskych plodín. Zvyšky z poľnohospodárskej výroby ovocia a obilnín zahŕňajú slamu a bagasu (vlákninu z cukrovej trstiny), ktoré sú ľahko dostupné na výrobu biomasy.
Biopalivá prvej generácie
EPA uvádza, že na výrobu biopalív sa používa niekoľko zdrojov prvej generácie, ako je cukrová trstina a cukrová repa známa ako cukrové plodiny. Ďalšie biopalivo sa vyrába zo sóje a repky, známej ako olejnaté plodiny. Škrobové plodiny sú kukurica a cirok. Živočíšne tuky a oleje sa spracúvajú na výrobu bionafty. Medzi bioalkoholy, ktoré tieto plodiny produkujú, patrí etanol, propanol a butanol.
Biopalivá druhej generácie
Encyclopedia Britannica hovorí o biopalivách druhej generácie ako o tom, že majú menší vplyv na životné prostredie, pretože na rozdiel od biopalív prvej generácie sú suroviny z nejedlých rastlín, z ktorých niektoré ľudia nejedia, zahŕňajú bambus, trávy, rôzne dreviny (piliny) a rastliny. Celulózové biopalivá však majú v súčasnosti nižšiu mieru konverzie pri výrobe, vďaka čomu sú vhodnejšie ako palivové prísady namiesto náhrady benzínu.
Biopalivá tretej generácie
Biopalivá vyrobené z rias sa označujú ako biopalivá tretej generácie. Riasy sú veľmi sľubné ako biopalivo, pretože vytvárajú kvalitné a rôznorodé palivo. Riasy produkujú olej, ktorý sa dá ľahko rafinovať na motorovú naftu, avšak stabilita rias je nižšia ako u iných biopalív. Vysoko nenasýtený olej je pri vysokých teplotách prchavý.
Príklad riadenia mesta na biopalivo
National Geographic predstavuje Kristianstad, švédske mesto, ktoré beží na bioplyn. Potrebu elektriny a tepla mesto generuje z výroby bioplynu. Autá tankujú spolu s mestskými autobusmi a smetiarskymi autami. Dve mestské rafinérie produkujú dostatok biopalív na to, aby nahradili ich ročnú spotrebu benzínu 1,1 milióna galónov.
Nevýhody biopalív
Napriek mnohým pozitívnym vlastnostiam biopalív majú tieto zdroje energie aj mnohé nevýhody. Toto možno uviesť ako argumenty proti nahrádzaniu fosílnych palív biopalivami.
Výdaj energie
Biopalivá majú nižší energetický výkon ako tradičné palivá, a preto si vyžadujú väčšie množstvo spotreby na výrobu rovnakej úrovne energie. To viedlo niektorých významných energetických analytikov k presvedčeniu, že biopalivá sa neoplatí premieňať na etanol a nie na elektrinu.
Výrobné uhlíkové emisie
Uskutočnilo sa niekoľko štúdií na analýzu uhlíkovej stopy biopalív, a hoci sú biopalivá čistejšie na spaľovanie, existujú silné náznaky, že proces výroby paliva – vrátane strojov potrebných na pestovanie plodín a rastlín na výrobu palivo - má veľké emisie uhlíka. Okrem toho rúbanie lesov na pestovanie plodín na biopalivá zvyšuje emisie uhlíka.
Vysoká cena
Na zušľachťovanie biopalív na efektívnejšie energetické výstupy a na vybudovanie potrebných výrobných závodov na zvýšenie množstva biopalív je často potrebná vysoká počiatočná investícia, vďaka ktorej je ich výroba v súčasnosti drahšia ako iné spôsoby pohonu áut, aj keď to sa môže v budúcnosti zmeniť.
Ceny potravín
Keďže dopyt po potravinových plodinách, ako je kukurica na výrobu biopalív, rastie, zvyšuje to ceny plodín potrebných na základné potraviny. Podľa University of Michigan znamenal nárast surovín pre biopalivá vyšší dopyt po kukurici, čo zvýšilo cenu až o 20 % až 50 %. S premenou pôdy na bioplodiny znamená menej plodín na ľudskú spotrebu vyššie ceny a v niektorých prípadoch by mohlo dôjsť k nedostatku potravín
Nedostatok potravín
Existuje obava, že využívanie hodnotnej ornej pôdy na pestovanie palív by mohlo mať vplyv na cenu potravín a mohlo by viesť k nedostatku potravín. bioplodiny môžu zvýšiť výrobné náklady prostredníctvom zvýšeného využívania pôdy a dopytu po vode na zavlažovanie plodín. Niektorí odborníci poukazujú na svetovú potravinovú krízu týkajúcu sa ryže v roku 2008 ako príklad toho, čo by sa mohlo stať v dôsledku zvýšenia bioplodín, hoci ryžová kríza nemala nič spoločné s biopalivami a bola spôsobená obchodnými obmedzeniami a panickým nákupom. Stále je to nedostatok, ktorý sa používa ako príklad toho, čo sa môže stať, keď sa neprodukuje dostatok potravín a v súčasnosti bioplodiny konkurujú potravinárskym plodinám.
Používanie vody
Na správne zavlažovanie plodín na výrobu biopalív, ako aj na výrobu paliva je potrebné obrovské množstvo vody, čo by mohlo zaťažiť miestne a regionálne vodné zdroje. Hodnotenie vplyvu amerických biopalív na vodu z roku 2018 sa zameralo aj na vplyv vytláčania riadkových plodín energetickými plodinami na biopalivá a požiadavky na zavlažovanie. Zistilo sa, že energetické plodiny boli väčšie ako riadkové plodiny, vyžadovali si dlhšie vegetačné obdobie a znížili prietok vody. Transpirácia (pohyb vody v rastlinách a vyparovanie) sa zvýšila o 15 % až 30 % av niektorých prípadoch sa táto miera spotreby vody zvýšila až o 60 % až 80 %.
Budúcnosť biopalív
Biopalivá nie sú striebornou guľkou pre energetické problémy sveta. Na vyriešenie problému zmenšujúcich sa zásob fosílnych palív by sa mali naplno využiť všetky životaschopné spôsoby získavania energie. Faktom však zostáva, že biopalivá sú spoľahlivým alternatívnym zdrojom energie. S ďalším vývojom a výskumom je možné prekonať nevýhody biopalív a urobiť ich vhodnými pre široké spotrebiteľské použitie. Keď bude technológia dostupná, mnohé nevýhody sa minimalizujú a trh má jednoznačne potenciál. Veľa z toho by sa mohlo spoliehať na schopnosť výrobcov energie objaviť lepšie rastliny na pestovanie ako palivo, ktoré spotrebujú menej vody, menej pôdy a rýchlo rastú.
