Από τότε που ο όρος «βιοκαύσιμο» εισήλθε για πρώτη φορά στο ενεργειακό λεξικό του μέσου καταναλωτή, υπήρξε μια σταθερή ροή προόδου σε αυτήν την τεχνολογία. Ενώ οι αντιλήψεις του κοινού για τα βιοκαύσιμα μπορεί να έχουν αλλάξει με τα χρόνια, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της πηγής καυσίμου. Είναι σημαντικό για όλους τους καταναλωτές να λάβουν σοβαρά υπόψη τόσο τις θετικές όσο και τις αρνητικές πτυχές αυτής της τεχνολογίας που εξακολουθεί να αναδύεται.
Πλεονεκτήματα των βιοκαυσίμων
Οι υποστηρικτές των βιοκαυσίμων επισημαίνουν συχνά τα πλεονεκτήματα αυτών των καυσίμων φυτικής και ζωικής προέλευσης. Καμία πηγή καυσίμου δεν είναι εντελώς θετική ή εντελώς αρνητική. Οι καταναλωτές πρέπει να σταθμίσουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των βιοκαυσίμων για να καθορίσουν εάν αισθάνονται άνετα με αυτόν τον πόρο ως εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά καύσιμα.
Χαμηλό κόστος βιοκαυσίμων
Οι τιμές των βιοκαυσίμων μειώνονται και έχουν τη δυνατότητα να είναι σημαντικά λιγότερο ακριβά από τη βενζίνη και τα άλλα ορυκτά καύσιμα. Στην πραγματικότητα, η αιθανόλη είναι ήδη φθηνότερη από το ντίζελ και τη βενζίνη. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα καθώς η παγκόσμια ζήτηση για πετρέλαιο αυξάνεται, τα αποθέματα πετρελαίου μειώνονται και γίνονται εμφανείς περισσότερες πηγές βιοκαυσίμων.
Σύμφωνα με την έκθεση RFA (Renewable Fuels Association) Φεβρουαρίου 2019 Ethanol Industry Outlook, το 2018 ήταν ρεκόρ για την παραγωγή αιθανόλης, φτάνοντας τα 16,1 δισεκατομμύρια γαλόνια ανανεώσιμης αιθανόλης. Αυτή η έκθεση αναφέρει, «Η αιθανόλη παραμένει το καύσιμο κινητήρα με τα υψηλότερα οκτάνια και το χαμηλότερο κόστος στον πλανήτη." Επιπλέον, το 2019, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) διέθεσε 73 εκατομμύρια δολάρια για 35 έργα έρευνας και ανάπτυξης βιοενέργειας (R&D). Οι στόχοι για το έργο είναι:
- Για να μειωθεί το κόστος των βιοκαυσίμων
- Για να "ενεργοποιηθούν προϊόντα υψηλής αξίας από βιομάζα ή απόβλητα"
- Για μείωση του κόστους παραγωγής βιοενέργειας
Ο πρώην υπουργός Ρικ Πέρι είπε ότι ο συνολικός στόχος Ε&Α είναι «η παραγωγή προσιτών βιοκαυσίμων που να είναι συμβατά με την υπάρχουσα υποδομή τροφοδοσίας και οχήματα σε μια σειρά τρόπων μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένων των ανανεώσιμων πηγών βενζίνης, ντίζελ και καυσίμων αεριωθουμένων». Ακόμη και η παραγωγή των ΗΠΑ 1 δισεκατομμυρίου τόνων (ξηρών τόνων) μη-διατροφικής βιομάζας δεν θα προκαλέσει πρόβλημα στην αγορά τροφίμων και γεωργικών προϊόντων.
Πηγή Υλικό
Σύμφωνα με την RFA, τα χρηματοδοτούμενα από το DOE έργα Ε&Α περιλαμβάνουν διαδικασίες εντατικοποίησης της καλλιέργειας για φύκια ως βιοκαύσιμα, έρευνα συστημάτων προηγμένων τεχνολογιών βιοκαυσίμων υδρογονανθράκων και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας από αστικά και προαστιακά απόβλητα - υγρό απόβλητο μεθάνιο. Ενώ το πετρέλαιο είναι ένας περιορισμένος πόρος που προέρχεται από συγκεκριμένα υλικά, τα βιοκαύσιμα μπορούν να παραχθούν από ένα ευρύ φάσμα υλικών, συμπεριλαμβανομένων των απορριμμάτων καλλιεργειών, της κοπριάς, άλλων υποπροϊόντων και των φυκιών. Αυτό το καθιστά ένα αποτελεσματικό βήμα στην ανακύκλωση.
Ασφάλεια
Τα βιοκαύσιμα μπορούν να παραχθούν τοπικά, γεγονός που μειώνει την εξάρτηση της χώρας από την ξένη ενέργεια. Μειώνοντας την εξάρτηση από ξένες πηγές καυσίμων, οι χώρες μπορούν να προστατεύσουν την ακεραιότητα των ενεργειακών τους πόρων και να τους καταστήσουν ασφαλείς από εξωτερικές επιρροές. Επιπλέον, τα βιοκαύσιμα μπορούν να μετατοπίσουν την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα σε μεγάλο βαθμό, καθώς τα περισσότερα καύσιμα
Οικονομική τόνωση
Επειδή τα βιοκαύσιμα παράγονται τοπικά, τα εργοστάσια παραγωγής βιοκαυσίμων μπορούν να απασχολήσουν εκατοντάδες ή χιλιάδες εργαζόμενους, δημιουργώντας νέες θέσεις εργασίας σε αγροτικές περιοχές. Η παραγωγή βιοκαυσίμων αυξάνει τη ζήτηση για κατάλληλες καλλιέργειες βιοκαυσίμων, παρέχοντας οικονομική τόνωση στη γεωργική βιομηχανία. Ο ανεφοδιασμός κατοικιών, επιχειρήσεων και οχημάτων με βιοκαύσιμα είναι λιγότερο ακριβός από τα ορυκτά καύσιμα.
Χαμηλότερες εκπομπές άνθρακα
Όταν τα βιοκαύσιμα καίγονται, παράγουν σημαντικά λιγότερη παραγωγή άνθρακα και λιγότερες τοξίνες από τα καύσιμα άνθρακα. Οι χαμηλότερες εκπομπές άνθρακα τα καθιστούν μια ασφαλέστερη εναλλακτική λύση για τη διατήρηση της ποιότητας της ατμόσφαιρας και τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Η ανανέωση είναι ένα πλεονέκτημα
Χρειάζεται πολύς χρόνος για να παραχθούν ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, τα βιοκαύσιμα παράγονται ευκολότερα και είναι ανανεώσιμα καθώς αναπτύσσονται νέες καλλιέργειες και συλλέγονται απόβλητα. Πολλά απόβλητα από καλλιέργειες τροφίμων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία βιοκαυσίμων. Τα υπολείμματα από τη γεωργική παραγωγή φρούτων και δημητριακών περιλαμβάνουν άχυρο και βαγάσα (ίνες ζαχαροκάλαμου) που είναι εύκολα προσβάσιμα για τη δημιουργία βιομάζας.
Βιοκαύσιμα Πρώτης Γενιάς
Η EPA αναφέρει ότι αρκετοί πόροι πρώτης γενιάς χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία βιοκαυσίμων, όπως το ζαχαροκάλαμο και τα ζαχαρότευτλα γνωστά ως καλλιέργειες ζάχαρης. Ένα άλλο βιοκαύσιμο παρασκευάζεται με χρήση σόγιας και canola, γνωστά ως καλλιέργειες ελαιούχων σπόρων. Οι καλλιέργειες αμύλου είναι το καλαμπόκι και το σόργο. Τα ζωικά λίπη και έλαια υποβάλλονται σε επεξεργασία για την παραγωγή βιοντίζελ. Οι βιοαλκοόλες που παράγουν αυτές οι καλλιέργειες περιλαμβάνουν, αιθανόλη, προπανόλη και βουτανόλη.
Βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς
Η Εγκυκλοπαίδεια Britannica αναφέρει ότι τα βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς έχουν μικρότερο αντίκτυπο στο περιβάλλον, καθώς σε αντίθεση με τα βιοκαύσιμα πρώτης γενιάς, οι πρώτες ύλες προέρχονται από μη βρώσιμα φυτά, μερικά από αυτά τα φυτά που οι άνθρωποι δεν τρώνε, όπως το μπαμπού, τα χόρτα, διάφορα ξύλα (πριονίδια) και φυτά. Ωστόσο, τα βιοκαύσιμα κυτταρίνης έχουν επί του παρόντος χαμηλότερο ποσοστό μετατροπής στην παραγωγή, καθιστώντας τα πιο κατάλληλα ως πρόσθετα καυσίμου αντί για αντικατάσταση της βενζίνης.
Βιοκαύσιμα τρίτης γενιάς
Τα βιοκαύσιμα που παράγονται από φύκια αναφέρονται ως βιοκαύσιμα τρίτης γενιάς. Τα φύκια είναι πολλά υποσχόμενα ως βιοκαύσιμο, καθώς παράγουν ένα ποιοτικό και ποικίλο καύσιμο. Τα φύκια παράγουν ένα λάδι που είναι εύκολο να διυλιστεί σε καύσιμο ντίζελ, ωστόσο, η σταθερότητα των φυκών είναι μικρότερη από άλλα βιοκαύσιμα. Το εξαιρετικά ακόρεστο λάδι είναι πτητικό σε υψηλές θερμοκρασίες.
Παράδειγμα για τη λειτουργία μιας πόλης με βιοκαύσιμα
Το National Geographic περιλαμβάνει το Kristianstad, μια σουηδική πόλη που λειτουργεί με βιοαέριο. Η πόλη δημιουργεί τις ανάγκες της σε ηλεκτρική και θέρμανση από την παραγωγή βιοαερίου. Τα αυτοκίνητα τροφοδοτούνται με καύσιμα μαζί με αστικά λεωφορεία και απορριμματοφόρα. Τα δύο διυλιστήρια της πόλης παράγουν αρκετά βιοκαύσιμα για να αντικαταστήσουν τις ετήσιες ανάγκες τους σε βενζίνη 1,1 εκατομμυρίων γαλονιών.
Μειονεκτήματα των βιοκαυσίμων
Παρά τα πολλά θετικά χαρακτηριστικά των βιοκαυσίμων, υπάρχουν επίσης πολλά μειονεκτήματα σε αυτές τις πηγές ενέργειας. Αυτά μπορούν να προβληθούν ως επιχειρήματα κατά της υποκατάστασης των ορυκτών καυσίμων με βιοκαύσιμα.
Εξαγωγή ενέργειας
Τα βιοκαύσιμα έχουν χαμηλότερη ενεργειακή απόδοση από τα παραδοσιακά καύσιμα και επομένως απαιτούν μεγαλύτερες ποσότητες να καταναλωθούν για να παράγουν το ίδιο επίπεδο ενέργειας. Αυτό οδήγησε ορισμένους επισημασμένους ενεργειακούς αναλυτές να πιστέψουν ότι τα βιοκαύσιμα δεν αξίζουν τον κόπο για τη μετατροπή τους σε αιθανόλη και όχι σε ηλεκτρική ενέργεια.
Εκπομπές άνθρακα παραγωγής
Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες για την ανάλυση του αποτυπώματος άνθρακα των βιοκαυσίμων, και ενώ είναι πιο καθαρά στην καύση, υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι η διαδικασία παραγωγής του καυσίμου - συμπεριλαμβανομένων των μηχανημάτων που είναι απαραίτητα για την καλλιέργεια των καλλιεργειών και των φυτών για την παραγωγή το καύσιμο - έχει τεράστιες εκπομπές άνθρακα. Επιπλέον, η κοπή δασών για την καλλιέργεια βιοκαυσίμων αυξάνει τις εκπομπές άνθρακα.
Υψηλό κόστος
Για τη βελτίωση των βιοκαυσίμων σε πιο αποδοτικές ενεργειακές εκροές και για την κατασκευή των απαραίτητων εργοστασίων παραγωγής για την αύξηση των ποσοτήτων βιοκαυσίμων, απαιτείται συχνά υψηλή αρχική επένδυση, καθιστώντας την παραγωγή του επί του παρόντος πιο ακριβή από άλλους τρόπους τροφοδοσίας αυτοκινήτων, παρόλο που αυτό θα μπορούσε να αλλάξει στο μέλλον.
Τιμές τροφίμων
Καθώς αυξάνεται η ζήτηση για καλλιέργειες τροφίμων, όπως το καλαμπόκι για παραγωγή βιοκαυσίμων, αυξάνει τις τιμές για τις απαραίτητες βασικές καλλιέργειες τροφίμων. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, η αύξηση της πρώτης ύλης βιοκαυσίμων σήμαινε μεγαλύτερη ζήτηση για καλαμπόκι, αυξάνοντας την τιμή έως και 20% έως 50%. Με τη μετατροπή της γης σε βιοκαλλιέργειες, λιγότερες καλλιέργειες για ανθρώπινη κατανάλωση σημαίνει υψηλότερες τιμές και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να προκληθούν ελλείψεις τροφίμων
Ελλείψεις τροφίμων
Υπάρχει ανησυχία ότι η χρήση πολύτιμων καλλιεργειών για την καλλιέργεια καυσίμων θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο στο κόστος των τροφίμων και ενδεχομένως να οδηγήσει σε ελλείψεις τροφίμων. Οι βιοκαλλιέργειες μπορεί να αυξήσουν το κόστος παραγωγής μέσω της αυξημένης χρήσης γης και της ζήτησης νερού για άρδευση των καλλιεργειών. Ορισμένοι ειδικοί επισημαίνουν την παγκόσμια επισιτιστική κρίση του 2008 σχετικά με το ρύζι ως παράδειγμα του τι θα μπορούσε να συμβεί λόγω της αύξησης των βιοκαλλιεργειών, αν και η κρίση του ρυζιού δεν είχε καμία σχέση με τα βιοκαύσιμα και προκλήθηκε από εμπορικούς περιορισμούς και αγορές πανικού. Ωστόσο, είναι η έλλειψη που χρησιμοποιείται ως παράδειγμα του τι θα μπορούσε να συμβεί όταν δεν παράγονται αρκετά τρόφιμα και επί του παρόντος, οι βιοκαλλιέργειες ανταγωνίζονται τις καλλιέργειες τροφίμων.
Χρήση νερού
Απαιτούνται τεράστιες ποσότητες νερού για τη σωστή άρδευση των καλλιεργειών βιοκαυσίμων καθώς και για την παραγωγή του καυσίμου, που θα μπορούσε να καταπονήσει τους τοπικούς και περιφερειακούς υδάτινους πόρους. Μια αξιολόγηση του 2018 σχετικά με τον αντίκτυπο των βιοκαυσίμων των ΗΠΑ στο νερό εξέτασε επίσης τον αντίκτυπο των καλλιεργειών εκτόπισης σειρών από ενεργειακές καλλιέργειες για βιοκαύσιμα και τις απαιτήσεις άρδευσης. Ανακαλύφθηκε ότι οι ενεργειακές καλλιέργειες ήταν μεγαλύτερες από τις καλλιέργειες σε σειρά, απαιτούσαν μεγαλύτερη καλλιεργητική περίοδο και μείωσαν τη ροή του νερού. Η διαπνοή (κίνηση νερού στα φυτά και εξάτμιση) αυξήθηκε 15% έως 30% και σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτός ο ρυθμός κατανάλωσης νερού αυξήθηκε έως και 60% έως 80%.
Το μέλλον των βιοκαυσίμων
Τα βιοκαύσιμα δεν είναι μια ασημένια σφαίρα για τα ενεργειακά προβλήματα του κόσμου. Για να λυθεί το ζήτημα της μείωσης των αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων, θα πρέπει να επιδιωχθούν στο έπακρο όλα τα βιώσιμα μέσα συλλογής ενέργειας. Ωστόσο, το γεγονός παραμένει ότι τα βιοκαύσιμα αποτελούν μια αξιόπιστη εναλλακτική πηγή ενέργειας. Με περισσότερη ανάπτυξη και έρευνα, είναι δυνατό να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα των βιοκαυσίμων και να καταστούν κατάλληλα για ευρεία χρήση από τους καταναλωτές. Όταν η τεχνολογία είναι διαθέσιμη, πολλά από τα μειονεκτήματα θα ελαχιστοποιηθούν και η αγορά έχει σαφώς δυνατότητες. Πολλά από αυτά θα μπορούσαν να βασιστούν στην ικανότητα των παραγωγών ενέργειας να ανακαλύπτουν καλύτερα φυτά για να καλλιεργήσουν καύσιμα που χρησιμοποιούν λιγότερο νερό, λιγότερη γη και αναπτύσσονται γρήγορα.
