Amióta a „bioüzemanyag” kifejezés először bekerült az átlagfogyasztó energialexikonjába, ez a technológia folyamatos fejlődésen ment keresztül. Bár a közvélemény a bioüzemanyagokkal kapcsolatban változhatott az évek során, továbbra is nagy érdeklődés övezi ennek az üzemanyagforrásnak az előnyeit és hátrányait. Fontos, hogy minden fogyasztó komolyan mérlegelje ennek a még mindig kialakulóban lévő technológiának a pozitív és negatív oldalait egyaránt.
A bioüzemanyagok előnyei
A bioüzemanyagok szószólói gyakran rámutatnak ezeknek a növényi és állati eredetű üzemanyagoknak az előnyeire. Egyik üzemanyagforrás sem teljesen pozitív vagy teljesen negatív. A fogyasztóknak mérlegeniük kell a bioüzemanyagok előnyeit és hátrányait, hogy eldönthessék, jól érzik-e magukat ezzel az erőforrással a hagyományos üzemanyagok alternatívájaként.
A bioüzemanyagok alacsony költsége
A bioüzemanyagok árai esnek, és jelentősen olcsóbbak lehetnek, mint a benzin és más fosszilis tüzelőanyagok. Valójában az etanol már olcsóbb, mint a gázolaj és a benzin. Ez különösen igaz, mivel az olaj iránti kereslet világszerte növekszik, az olajkészletek apadnak, és egyre több bioüzemanyag-forrás válik nyilvánvalóvá.
Az RFA (Renewable Fuels Association) 2019. februári Ethanol Industry Outlook jelentése szerint 2018 rekordot döntött az etanolgyártás terén, elérve a 16,1 milliárd gallon megújuló etanolt. Ez a jelentés kijelenti: "Az etanol továbbra is a legmagasabb oktánszámú és legalacsonyabb költségű üzemanyag a bolygón. Ezenkívül 2019-ben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DOE) 73 millió dollárt különített el 35 bioenergia kutatási és fejlesztési (K+F) projektre. A projekt céljai:
- A bioüzemanyag-költségek csökkentése érdekében
- A "biomasszából vagy hulladékforrásokból származó nagy értékű termékek lehetővé tétele"
- A bioenergia előállítási költségeinek csökkentése
Rick Perry korábbi miniszter elmondta, hogy az átfogó kutatás-fejlesztési cél az, hogy "megfizethető bioüzemanyagokat állítsanak elő, amelyek kompatibilisek a meglévő üzemanyag-ellátási infrastruktúrával és számos közlekedési móddal, beleértve a megújuló benzint, a dízelt és a repülőgép-üzemanyagokat". Még az 1 milliárd tonna (száraz tonna) nem élelmiszeripari biomassza egyesült államokbeli termelése sem okoz problémát az élelmiszer- és mezőgazdasági piacokon.
Forrásanyag
Az RFA szerint a DOE által finanszírozott K+F projektek magukban foglalják az algák bioüzemanyagként történő termesztésének intenzifikálását, a fejlett szénhidrogén-bioüzemanyag-technológiák rendszerkutatását és a városi és elővárosi hulladékokból származó megújuló energiát – a nedves metánt. Míg az olaj korlátozott erőforrás, amely meghatározott anyagokból származik, a bioüzemanyagok sokféle anyagból állíthatók elő, beleértve a növényi hulladékot, trágyát, egyéb melléktermékeket és algákat. Ez az újrahasznosítás hatékony lépése.
Biztonság
A bioüzemanyagok helyben állíthatók elő, ami csökkenti az ország külföldi energiától való függőségét. A külföldi tüzelőanyag-forrásoktól való függés csökkentésével az országok megvédhetik energiaforrásaik integritását, és biztonságossá tehetik azokat a külső hatásoktól. Ezenkívül a bioüzemanyagok nagymértékben eltolhatják a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget, mivel a legtöbb üzemanyag
Gazdasági ösztönzés
Mivel a bioüzemanyagokat helyben állítják elő, a bioüzemanyag-gyártó üzemek több száz vagy több ezer munkavállalót foglalkoztathatnak, új munkahelyeket teremtve a vidéki területeken. A bioüzemanyag-termelés növeli a megfelelő bioüzemanyag-növények iránti keresletet, gazdasági ösztönzést biztosítva a mezőgazdaságnak. Az otthonok, vállalkozások és járművek bioüzemanyaggal való feltöltése olcsóbb, mint a fosszilis tüzelőanyagok.
Csökkentett szén-dioxid-kibocsátás
Amikor a bioüzemanyagokat elégetik, lényegesen kevesebb szén-dioxid-kibocsátást és kevesebb méreganyagot termelnek, mint a széntartalmú üzemanyagok. Az alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátás biztonságosabb alternatívát jelent a légkör minőségének megőrzésében és a levegőszennyezés csökkentésében.
A megújulás előnye
A fosszilis tüzelőanyagok előállítása nagyon sokáig tart. A bioüzemanyagok azonban könnyebben előállíthatók, és megújulnak, mivel új növényeket termesztenek, és begyűjtik a hulladékot. Az élelmiszernövények számos hulladékanyaga felhasználható bioüzemanyag előállítására. A mezőgazdasági gyümölcs- és gabonatermelésből származó maradványok közé tartozik a szalma és a cukornádrost, amelyek könnyen hozzáférhetők biomassza előállításához.
Első generációs bioüzemanyagok
Az EPA kijelenti, hogy számos első generációs erőforrást használnak fel bioüzemanyagok előállítására, mint például a cukornád és a cukorrépa, az úgynevezett cukornövény. Egy másik bioüzemanyagot szójabab és repce, az úgynevezett olajos magvak felhasználásával állítanak elő. A keményítőnövények a kukorica és a cirok. Az állati zsírokat és olajokat biodízel előállítására dolgozzák fel. Az ezekből a növényekből előállított bioalkoholok közé tartozik az etanol, a propanol és a butanol.
Második generációs bioüzemanyagok
Az Encyclopedia Britannica úgy tárgyalja a második generációs bioüzemanyagokat, mint amelyek kisebb hatást gyakorolnak a környezetre, mivel az első generációs bioüzemanyagoktól eltérően a nyersanyagok nem ehető növényekből származnak, amelyek közül néhányat nem esznek meg az emberek, például bambusz, fű, különféle fák (fűrészpor) és növények. A cellulóz bioüzemanyagok azonban jelenleg alacsonyabb konverziós aránnyal rendelkeznek a gyártás során, így alkalmasabbak üzemanyag-adalékanyagként a benzin helyett.
Harmadik generációs bioüzemanyagok
Az algákból készült bioüzemanyagokat harmadik generációs bioüzemanyagoknak nevezik. Az algák nagyon ígéretesek bioüzemanyagként, mivel minőségi és változatos üzemanyagot állítanak elő. Az algák olyan olajat termelnek, amelyet könnyű dízel üzemanyaggá finomítani, azonban az algák stabilitása kisebb, mint más bioüzemanyagoké. Az erősen telítetlen olaj magas hőmérsékleten illékony.
Példa a város bioüzemanyaggal való működtetésére
A National Geographic bemutatja Kristianstadot, egy biogázzal működő svéd várost. A város elektromos és fűtési szükségleteit biogáz termelésből termeli. Az autókat a városi buszokkal és a szemeteskocsikkal együtt üzemanyaggal töltik. A város két finomítója elegendő bioüzemanyagot állít elő az éves 1,1 millió gallonos benzinszükséglet pótlásához.
A bioüzemanyagok hátrányai
A bioüzemanyagok számos pozitív tulajdonsága ellenére számos hátránya is van ezeknek az energiaforrásoknak. Ezeket érvként lehet felhozni a fosszilis tüzelőanyagok bioüzemanyagokkal való helyettesítése ellen.
Energiakibocsátás
A bioüzemanyagok energiakibocsátása alacsonyabb, mint a hagyományos üzemanyagoké, ezért nagyobb mennyiséget kell elfogyasztani az azonos energiaszint előállításához. Ez arra késztetett néhány neves energetikai elemzőt, hogy azt gondolja, hogy a bioüzemanyagok nem éri meg azt a munkát, hogy elektromosság helyett etanollá alakítsák őket.
Termelés szén-dioxid-kibocsátása
Számos tanulmányt végeztek a bioüzemanyagok szénlábnyomának elemzésére, és bár tisztábbak az elégetések, erős jelek mutatnak arra, hogy az üzemanyag előállításának folyamata – beleértve a növények termesztéséhez szükséges gépeket is az üzemanyag - jelentős szén-dioxid-kibocsátással rendelkezik. Ezenkívül az erdők kivágása bioüzemanyag-termesztéshez növeli a szén-dioxid-kibocsátást.
Magas költség
A bioüzemanyagok hatékonyabb energiatermelésre való finomítása, valamint a bioüzemanyag-mennyiség növeléséhez szükséges gyártóüzemek megépítése gyakran magas kezdeti beruházást igényel, ami jelenleg drágábbá teszi a termelést, mint az autók üzemanyagának más módjai, bár ez változhat a jövőben.
Élelmiszer árak
Mivel az élelmiszernövények, például a kukorica iránti kereslet nő a bioüzemanyag-előállításhoz, megemeli a szükséges alapvető élelmiszernövények árait. A Michigani Egyetem szerint a bioüzemanyag-alapanyag növekedése nagyobb keresletet jelentett a kukorica iránt, ami akár 20%-ról 50%-ra emelte az árat. A földterületek bionövényekre való átalakításával a kevesebb emberi fogyasztásra szánt termény magasabb árakat jelent, és bizonyos esetekben élelmiszerhiányt is okozhat
Élelmiszerhiány
Aggodalomra ad okot, hogy az értékes szántóföldek üzemanyag-termesztésre való felhasználása hatással lehet az élelmiszerárakra, és élelmiszerhiányhoz vezethet. A bionövények növelhetik a termelési költségeket a földhasználat és a növények öntözésének fokozott vízigénye révén. Egyes szakértők a rizzsel kapcsolatos 2008-as világélelmiszer-válságra hívják fel a figyelmet annak példájaként, hogy mi történhet a bionövények növekedése miatt, bár a rizskálságnak semmi köze nem volt a bioüzemanyagokhoz, és a kereskedelmi korlátozások és a pánikvásárlás okozta. Mégis a hiányt használják példaként arra, hogy mi történhet, ha nem termelnek elegendő élelmiszert, és jelenleg a bionövények versenyeznek az élelmiszernövényekkel.
Vízhasználat
Hatalmas mennyiségű vízre van szükség a bioüzemanyagot használó növények megfelelő öntözéséhez, valamint az üzemanyag előállításához, ami megterhelheti a helyi és regionális vízkészleteket. Az egyesült államokbeli bioüzemanyagok vízre gyakorolt hatásáról szóló 2018-as értékelés azt is megvizsgálta, hogy a soros növényeket milyen hatással vannak az energianövények bioüzemanyagként való kiszorítására és az öntözési követelményeket. Felfedezték, hogy az energianövények nagyobbak, mint a soros növények, hosszabb tenyészidőt igényelnek, és csökkentik a vízhozamot. A párolgás (vízmozgás a növényekben és párolgás) 15%-ról 30%-ra nőtt, és esetenként ez a vízfogyasztási arány 60%-ról 80%-ra nőtt.
A bioüzemanyagok jövője
A bioüzemanyagok nem egy ezüstgolyó a világ energiaproblémáihoz. A fogyatkozó fosszilis tüzelőanyag-tartalékok problémájának megoldása érdekében az energiatermelés minden életképes eszközét a lehető legteljesebb mértékben ki kell használni. Az azonban tény, hogy a bioüzemanyagok megbízható alternatív energiaforrást jelentenek. Több fejlesztéssel és kutatással lehetséges a bioüzemanyagok hátrányainak leküzdése, széleskörű fogyasztói felhasználásra való alkalmassá tétele. Ha a technológia rendelkezésre áll, számos hátrány minimálisra csökken, és a piac egyértelműen rendelkezik potenciállal. Ennek nagy része támaszkodhat az energiatermelők azon képességére, hogy jobb növényeket fedezzenek fel üzemanyag-termelésre, amelyek kevesebb vizet, kevesebb földet használnak fel és gyorsan növekszenek.
