Czy paliwo ekologiczne jest ekologiczne?

Eksperci przez długie lata zastanawiali się nad tym, jak wyeliminować niepożądane skutki uboczne paliw kopalnianych na środowisko.

Rozwiązaniem mogłyby być biopaliwa, które są propagowane przez Unię Europejską w ramach tzw. walki ze zmianami klimatu. Od lat 70. XX w. ceny ropy stale rosną. Jednak czy biopaliwa rzeczywiście stanowią alternatywę?

Podczas fotosyntezy rośliny wchłaniają dwutlenek węgla (CO2) zawarty w powietrzu i za pomocą promieni słonecznych przemieniają go w związki węgla, które są składowane i w konsekwencji stanowią źródła energii do późniejszego wykorzystania. Klasyczne paliwa, używane w większość pojazdów spalinowych, nazywane są kopalnymi i pozyskiwane z roślin, które zgromadziły swoją energię miliony lat temu. Podczas ich spalania dochodzi do uwalniania C0, który przed laty odłożył się w roślinach. Wysoka koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze jest jednym z czynników wywołujących efekt cieplarniany.

Biopaliwa produkowane są z roślin uprawnych, dzięki czemu nie trzeba niszczyć żadnych zasobów naturalnych.

Dlatego że rośliny te wchłonęły C02 z atmosfery stosunkowo niedawno, do powietrza nie dostaje się żaden dodatkowy dwutlenek węgla, tylko ten, który „już tam przedtem był”. Innymi słowy – według ekspertów wpływ biopaliw na obecność CO2 w atmosferze jest zerowy. Oprócz tego paliwa kopalniane bywają przyczyną wielu międzynarodowych sporów i powodem krzywdzenia finansowego czy zastraszania politycznego krajów, które są całkowicie uzależnione od dostaw paliw.

Specjaliści dzielą biopaliwa na trzy generacje.

Najczęściej używanymi są paliwa pierwszej generacji, czyli kompozyt benzyny z biopaliwem, głównie bioetanolem. Podstawą ich produkcji jest biomasa, z której wykorzystuje się substancje przetwarzane na cukier. Firma Berman Group, zajmująca się konsultacjami w dziedzinie ekonomicznego rozwoju, twierdzi, że w Europie najczęściej wykorzystuje się  zboża, ziemniaki oraz buraki cukrowe. W Ameryce Środkowej i Południowej najczęściej używa się trzciny cukrowej, a w USA – kukurydzy. Kolejnym znanym biopaliwem jest biodiesel. Otrzymywany jest z olejów roślinnych, u nas najczęściej z rzepakowego, w Ameryce z sojowego lub kukurydzianego. W Azji wykorzystywany jest olej palmowy i przez zużycie ogromnej ilości palm do produkcji biodiesla, trwa dewastacja lasów deszczowych. Współcześnie pokłada się wielkie nadzieje w roślinie wilczomleczowatej, obrzydlcu przeczyszczającym (Jatropha curcas), który może rosnąć nawet w bardzo niekorzystnych warunkach glebowych.

Biodiesel żeluje się jednak w wyższej temperaturze niż zwykła ropa, przez co może zatykać filtry w silnikach. Problematyka biopaliw pierwszej generacji nie kończy się na niszczeniu lasów deszczowych czy zatykaniem filtrów silnikowych. Ich kolejną wadą jest wykorzystywanie upraw roślin spożywczych na produkcję paliw. Dlatego surowcem paliw drugiej generacji stała się biomasa z roślin niejadalnych, składająca się z odpadowych produktów drewnianych, niewykorzystywanych w żaden inny sposób. Biopaliwa trzeciej generacji pozyskiwane są z mikroorganizmów, np. z glonów, które produkują olej, stosunkowo łatwy do przerobienia na paliwo. Wydajność glonów jest 30 razy wyższa niż wydajność innych roślin. Jednakże metoda ta jest na razie na samym początku pierwszej fazy rozwoju.

Jesienią 2012 r. opublikowano propozycje Unii Europejskiej, jak ograniczyć przemianę globalnych terenów uprawnych na tereny produkujące surowce do biopaliw oraz jak zwiększyć korzyści biopaliw dla środowiska naturalnego i zmniejszyć zużycie paliw kopalnianych. Mówi się o zlikwidowaniu dotacji na rośliny spożywcze służące do produkcji biopaliw. Środki miałyby zostać przeznaczone na rozwój alternatywnych paliw drugiej generacji, produkowanych z roślin niejadalnych, np. odpadów czy słomy. Produkcja gazów cieplarnianych przez biopaliwa drugiej generacji jest dużo niższa, niż ma to miejsce w przypadku paliw kopalnianych, i dodatkowo nie naruszają one światowych upraw roślin jadalnych.

Po raz pierwszy przy ocenie korzyści biopaliw dla środowiska zostanie uwzględniona ogólnoświatowa przemiana gleb na tereny uprawne dla roślin na biopaliwa. Każdy medal ma jednak dwie strony. Współcześnie wszystkie biopaliwa są zwolnione z podatku (u paliw kompozytowych podatek zależy od ilości biokompozytu). Jeżeli by wstrzymano dotacje na ten cel, byłaby to odczuwalna szkoda dla tego przemysłu. Na razie prawo określa minimalną zawartość biokompozytu w paliwach (w przypadku benzyny jest to ok. 5%, a diesla 7%). Pierwotny plan UE na rok 2020 zakładał zwiększenie minimalnej ilości biopaliwa w normalnym paliwie na 10%, jednak ostatecznie zmniejszyli tę ilość na 5% we wszystkich paliwach.

Ciągłe zmiany i nowe przepisy dotykają przede wszystkim kierowców. Podstawowym problemem jest obowiązek dodawania biokompozytów do wszystkich paliw, wyznaczany przez dyrektywy UE. Konsument nie może zatem wybrać, czy zatankuje tańsze biopaliwo czy klasyczną benzynę. Biopaliwo może być niekorzystne dla niektórych silników, dlatego kierowca powinien rozważyć, czy może je stosować. Kiedy w Niemczech wprowadzono na stacjach benzynowych paliwo E 10, nie odniosło ono wielkiego sukcesu, właśnie z powodu jego negatywnego wpływu na delikatne nowoczesne silniki. Posiadacze diesli powinni uważać na biopaliwa jeszcze bardziej niż ci tankujący benzynę. Silniki wysokoprężne są zazwyczaj dużo bardziej wrażliwe na jakość paliwa niż silniki benzynowe.

Z tego też powodu pierwsze diesle z nowoczesnym systemem wtryskiwania paliwa były uważane za zawodne i awaryjne – niskiej jakości (i często rozwodniona) ropa uszkadzała ich delikatne wtryskiwacze, które zatykały się i przestawały działać. Dzisiaj bezpośrednie wtryski występują także w silnikach benzynowych. Biodiesel tankowany jest głównie przez samochody dostawcze i maszyny rolnicze, których silniki są mniej delikatne i mogą „znieść więcej”. Eksperci radzą, że jeśli właściciel diesla zdecyduje się na używanie paliwa biodiesel, powinien częściej wymieniać olej i filtry silnika, żeby przeciwdziałać ewentualnym problemom.

Jaka jest różnica między biopaliwami a paliwami kopalnymi?

Anil Baral i Bhavik R. Baksh z katedry chemii i inżynierii biomolekularnej na Uniwersytecie Stanowym Ohio z siedzibą w Columbusie w USA przeprowadzili rozległe porównanie biopaliw do paliw kopalnych. kluczowym punktem ich pracy było określenie energetycznego zysku biopaliw. Wyniki badań były więcej niż ciekawe:

1. ZYSK ENERGETYCZNY: Zużycie energii na produkcję bioetanolu jest wyższe niż energia, którą z niego otrzymujemy.

2.ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA: Stosowanie biopaliw wyraźnie obniża emisję gazów cieplarnianych, jednak gazy nie są jedynym zanieczyszczeniem, które pochodzi ze spalania paliw. Innymi toksycznymi odpadami są lotne związki organiczne, tlenek węgla, tlenki azotu oraz substancje rozpuszczone w wodach i przenoszone w wodzie deszczowej na rozległe tereny. Ich emisja z biopaliw jest wyższa niż w przypadku paliw kopalnianych.

3.WYKORZYSTANIE TERENÓW ROLNICZYCH: Wydajność gleby na produkcję biodiesla jest o wiele niższa niż jej wydajność na produkcję bioetanolu z jednego hektara uprawy soi możemy uzyskać 6,7 hl biodiesla lub 40 hl bioetanolu.

4.ZASIĘG PALIWA: Na produkcję biodiesla potrzebnego do przejechani 1 km potrzeba ok. 4 razy więcej hektarów uprawy, niż na produkcję benzyny w ilości niezbędnej do przejechania tej samej odległości. Gdyby całkowite zbiory soi w USA zostały przeznaczone na produkcję biopaliw, potrzeby Ameryki na benzynę będą zaspokojone zaledwie w 12%, a na naftę tylko w 6%.

JAK NIE ZAGUBIĆ SIĘ WŚRÓD BIOPALIW?

Nazwy biopaliw składają się z litery i cyfry. Litera wskazuje, czy chodzi o benzynę (E) czy ropę (B). Cyfra zdradza, jaka jest minimalna zawartość biokomponentu.

• B 7 to powszechnie używany diesel z dodatkiem ok. 7% biopaliwa. Może być stosowany do wszystkich silników diesla, a jego obowiązkowe stosowanie zostało wprowadzone w rozporządzeniu UE.
• B 30, czyli SMN 30, to mieszanina ropy naftowej (70%) z estrem metylowym oleju rzepakowego (FAME), którego zawartość wynosi minimalnie 31%. Jego nazwa komercyjna to Eko czy biodiesel.         
• B 100, czyli FAME, to czysty biodiesel. Można go stosować tylko do nowszych silników, starsze powinny mieć najpierw wymienione wszystkie gumowe przewody i uszczelki, które mogłyby zostać uszkodzone przez agresywny biodiesel. Skrót FAME (ang. Fatty Acid Methyl Esters) w języku polskim oznacza estry metylowe kwasów tłuszczowych.          
• E 5 jest powszechnym paliwem popieranym przez UE. Można używać go praktycznie bez ograniczeń.
• E 10 można stosować wyłącznie do samochodów, które zostały dostosowane do tego paliwa.
• E 85, czyli BI085, zawiera 65-85% bioetanolu, reszta to zwykła benzyna Pb 95. Paliwo może być stosowane wyłącznie w samochodach oznaczonych nazwą ,,flexi fuel”.
• E 95 zawiera 95% etanolu. Paliwo jest przeznaczone praktycznie wyłącznie dla transportu miejskiego (np. autobusy miejskie w Szwecji).