Kopš jēdziens "biodegviela" pirmo reizi ienāca vidusmēra patērētāja enerģijas leksikā, šī tehnoloģija ir nepārtraukti attīstījusies. Lai gan gadu gaitā sabiedrības priekšstati par biodegvielu var būt mainījušies, joprojām pastāv liela interese par šī degvielas avota plusiem un mīnusiem. Ir svarīgi, lai visi patērētāji nopietni apsvērtu gan šīs joprojām topošās tehnoloģijas pozitīvos, gan negatīvos aspektus.
Biodegvielas priekšrocības
Biodegvielas aizstāvji bieži norāda uz šo augu un dzīvnieku izcelsmes degvielu priekšrocībām. Neviens degvielas avots nav pilnīgi pozitīvs vai pilnīgi negatīvs. Patērētājiem ir jāizsver biodegvielas plusi un mīnusi, lai noteiktu, vai viņi jūtas ērti, izmantojot šo resursu kā alternatīvu tradicionālajām degvielām.
Zemas biodegvielas izmaksas
Biodegvielas cenas ir samazinājušās, un tās var būt ievērojami lētākas nekā benzīns un citi fosilie kurināmie. Faktiski etanols jau ir lētāks nekā dīzeļdegviela un benzīns. Tas jo īpaši attiecas uz to, ka visā pasaulē pieaug pieprasījums pēc naftas, samazinās naftas piegādes un kļūst redzami arvien vairāk biodegvielas avotu.
Saskaņā ar RFA (Renewable Fuels Association) 2019. gada februāra ziņojumu Ethanol Industry Outlook 2018. gads bija etanola ražošanas rekords, sasniedzot 16,1 miljardu galonu atjaunojamā etanola. Šajā ziņojumā teikts: "Etanols joprojām ir visaugstākā oktānskaitli un viszemāko izmaksu motordegviela uz planētas. Turklāt 2019. gadā ASV Enerģētikas departaments (DOE) piešķīra USD 73 miljonus 35 bioenerģijas pētniecības un attīstības (P&A) projektiem. Projekta mērķi ir:
- Lai samazinātu biodegvielas izmaksas
- Lai "iespējotu augstvērtīgus produktus no biomasas vai atkritumu resursiem"
- Lai samazinātu bioenerģijas ražošanas izmaksas
Bijušais sekretārs Riks Perijs sacīja, ka vispārējais pētniecības un attīstības mērķis ir "ražot pieejamu biodegvielu, kas ir savietojama ar esošo degvielas uzpildes infrastruktūru un transportlīdzekļiem dažādos transporta veidos, tostarp atjaunojamo benzīnu, dīzeļdegvielu un reaktīvo degvielu." Pat 1 miljarda tonnu (sausās tonnu) nepārtikas biomasas ražošana ASV neradīs problēmas pārtikas un lauksaimniecības tirgū.
Avotmateriāls
Saskaņā ar RFA, DOE finansētie pētniecības un attīstības projekti ietver aļģu kā biodegvielas audzēšanas intensifikācijas procesus, progresīvu ogļūdeņražu biodegvielas tehnoloģiju sistēmu izpēti un atjaunojamo enerģiju no pilsētas un piepilsētas atkritumiem - slapjo metāna atkritumu. Tā kā eļļa ir ierobežots resurss, ko iegūst no konkrētiem materiāliem, biodegvielu var ražot no dažādiem materiāliem, tostarp labības atkritumiem, kūtsmēsliem, citiem blakusproduktiem un aļģēm. Tas padara to par efektīvu pārstrādes posmu.
Drošība
Biodegvielu var ražot uz vietas, kas samazina valsts atkarību no ārvalstu enerģijas. Samazinot atkarību no ārvalstu degvielas avotiem, valstis var aizsargāt savu energoresursu integritāti un padarīt tos drošus no ārējās ietekmes. Turklāt biodegvielas lielā mērā var mainīt atkarību no fosilā kurināmā, jo lielākā daļa degvielas
Ekonomikas stimulēšana
Tā kā biodegvielu ražo uz vietas, biodegvielas ražotnēs var tikt nodarbināti simtiem vai tūkstošiem darbinieku, radot jaunas darba vietas lauku apvidos. Biodegvielas ražošana palielina pieprasījumu pēc piemērotām biodegvielas kultūrām, nodrošinot ekonomisku stimulu lauksaimniecības nozarei. Māju, uzņēmumu un transportlīdzekļu uzpilde ar biodegvielu ir lētāka nekā fosilais kurināmais.
Mazāka oglekļa emisija
Kad biodegvielu sadedzina, tā rada ievērojami mazāk oglekļa emisiju un mazāk toksīnu nekā oglekļa degviela. Zemākas oglekļa emisijas padara tos par drošāku alternatīvu atmosfēras kvalitātes saglabāšanai un mazākam gaisa piesārņojumam.
Atjaunojamība ir priekšrocība
Ir nepieciešams ļoti ilgs laiks, lai ražotu fosilo kurināmo. Tomēr biodegvielu ir vieglāk ražot un tā ir atjaunojama, jo tiek audzētas jaunas kultūras un savākti atkritumi. Daudzus pārtikas kultūraugu atkritumus var izmantot biodegvielas ražošanā. Lauksaimniecības augļu un graudu ražošanas atlikumos ietilpst salmi un cukurniedru šķiedra, kas ir viegli pieejama biomasas iegūšanai.
Pirmās paaudzes biodegviela
EPA nosaka, ka vairāki pirmās paaudzes resursi tiek izmantoti biodegvielu, piemēram, cukurniedru un cukurbiešu, kas pazīstami kā cukuraugi, ražošanai. Vēl viena biodegviela tiek ražota, izmantojot sojas pupiņas un rapšu, kas pazīstamas kā eļļas augu kultūras. Cietes kultūras ir kukurūza un sorgo. Dzīvnieku tauki un eļļas tiek pārstrādāti biodīzeļdegvielas ražošanai. Biospirti, ko ražo šīs kultūras, ir etanols, propanols un butanols.
Otrās paaudzes biodegviela
The Encyclopedia Britannica runā par otrās paaudzes biodegvielu kā mazāku ietekmi uz vidi, jo atšķirībā no pirmās paaudzes biodegvielām izejvielas ir no neēdamiem augiem, daži no šiem augiem, ko cilvēki neēd, tostarp bambuss, zāles, dažādi meži (zāģskaidas) un augi. Tomēr celulozes biodegvielas ražošanā pašlaik ir zemāks konversijas koeficients, tāpēc tās ir piemērotākas kā degvielas piedevas, nevis benzīna aizstājējs.
Trešās paaudzes biodegviela
No aļģēm ražoto biodegvielu dēvē par trešās paaudzes biodegvielu. Aļģes ir ļoti perspektīvas kā biodegviela, jo tās rada kvalitatīvu un daudzveidīgu degvielu. Aļģes ražo eļļu, ko ir viegli rafinēt par dīzeļdegvielu, tomēr aļģu stabilitāte ir mazāka nekā citām biodegvielām. Ļoti nepiesātinātā eļļa augstā temperatūrā ir gaistoša.
Piemērs pilsētas vadīšanai, izmantojot biodegvielu
National Geographic piedāvā Kristianstadi, Zviedrijas pilsētu, kas darbojas ar biogāzi. Pilsēta elektroenerģijas un apkures vajadzības rada no biogāzes ražošanas. Automašīnas tiek darbinātas kopā ar pilsētas autobusiem un atkritumu vedējiem. Divas pilsētas rafinēšanas rūpnīcas ražo pietiekami daudz biodegvielas, lai aizstātu to ikgadējo benzīna patēriņu 1,1 miljona galonu apmērā.
Biodegvielas trūkumi
Neskatoties uz daudzajām biodegvielu pozitīvajām īpašībām, šiem enerģijas avotiem ir arī daudz trūkumu. Tos var izvirzīt kā argumentus pret biodegvielas aizstāšanu ar fosilo kurināmo.
Enerģijas izlaide
Biodegvielai ir mazāka enerģijas atdeve nekā tradicionālajām degvielām, un tāpēc, lai ražotu tādu pašu enerģijas līmeni, ir jāpatērē lielāks daudzums. Tas ir licis dažiem ievērojamiem enerģētikas analītiķiem domāt, ka biodegviela nav tā vērta, lai tās pārvērstu etanolā, nevis elektrībā.
Ražošanas oglekļa emisijas
Ir veikti vairāki pētījumi, lai analizētu biodegvielu oglekļa pēdas nospiedumu, un, lai gan tās ir tīrākas, lai tās sadedzinātu, ir nopietnas pazīmes, ka degvielas ražošanas process, tostarp iekārtas, kas nepieciešamas, lai audzētu labību un ražotu augus. degvielai ir lielas oglekļa emisijas. Turklāt mežu izciršana, lai audzētu labību biodegvielai, palielina oglekļa emisijas.
Augstas izmaksas
Lai rafinētu biodegvielu, lai iegūtu efektīvāku enerģijas izlaidi, un uzbūvētu nepieciešamās ražotnes biodegvielas daudzuma palielināšanai, bieži vien ir nepieciešams liels sākotnējais ieguldījums, kas šobrīd padara tās ražošanu dārgāku nekā citi veidi, kā degvielas uzpilde automašīnām, lai gan nākotnē varētu mainīties.
Pārtikas cenas
Pieaugot pieprasījumam pēc pārtikas kultūrām, piemēram, kukurūzas biodegvielas ražošanai, tas paaugstina cenas nepieciešamajām pārtikas kultūrām. Saskaņā ar Mičiganas Universitātes datiem biodegvielas izejvielu pieaugums nozīmēja lielāku pieprasījumu pēc kukurūzas, paaugstinot cenu pat par 20% līdz 50%. Līdz ar zemes pārveidošanu par biokultūrām, mazāk kultūraugu izmantošanai cilvēku uzturā nozīmē augstākas cenas un dažos gadījumos var rasties pārtikas trūkums
Pārtikas trūkums
Pastāv bažas, ka vērtīgas aramzemes izmantošana degvielas kultūru audzēšanai var ietekmēt pārtikas izmaksas un, iespējams, izraisīt pārtikas trūkumu. biokultūras var palielināt ražošanas izmaksas, palielinot zemes izmantošanu un pieprasījumu pēc ūdens kultūraugu apūdeņošanai. Daži eksperti norāda uz 2008. gada pasaules pārtikas krīzi saistībā ar rīsiem kā piemēru tam, kas varētu notikt biokultūru pieauguma dēļ, lai gan rīsu krīzei nebija nekāda sakara ar biodegvielu, un to izraisīja tirdzniecības ierobežojumi un panikas pirkšana. Tomēr tieši deficīts tiek izmantots kā piemērs tam, kas var notikt, ja netiek saražots pietiekami daudz pārtikas un šobrīd biokultūras konkurē ar pārtikas kultūrām.
Ūdens lietošana
Pareizai biodegvielas kultūru apūdeņošanai, kā arī degvielas ražošanai ir nepieciešams milzīgs ūdens daudzums, kas var noslogot vietējos un reģionālos ūdens resursus. 2018. gada novērtējumā par ASV biodegvielas ietekmi uz ūdeni tika aplūkota arī ietekme, ko rindu kultūru pārvietošana uz biodegvielu izmanto enerģijas kultūrām, un apūdeņošanas prasības. Tika atklāts, ka enerģētiskās kultūras ir lielākas par rindu kultūrām, tām bija nepieciešams ilgāks veģetācijas periods un samazināta ūdens plūsma. Transpirācija (ūdens kustība augos un iztvaikošana) palielinājās par 15% līdz 30%, un dažos gadījumos šis ūdens patēriņa līmenis palielinājās pat par 60% līdz 80%.
Biodegvielas nākotne
Biodegviela nav sudraba lode pasaules enerģētikas problēmām. Lai atrisinātu problēmu par fosilā kurināmā rezervju samazināšanos, ir jāizmanto visi iespējamie enerģijas ieguves līdzekļi. Tomēr fakts paliek fakts, ka biodegviela ir uzticams alternatīvs enerģijas resurss. Ar plašāku attīstību un pētniecību ir iespējams pārvarēt biodegvielu trūkumus un padarīt to piemērotas plašai patērētāju lietošanai. Kad tehnoloģija būs pieejama, daudzi trūkumi tiks samazināti līdz minimumam, un tirgum ļoti skaidrs ir potenciāls. Liela daļa no tā varētu būt atkarīga no enerģijas ražotāju spējas atklāt labākus augus, ko audzēt degvielai, kas patērē mazāk ūdens, mazāk zemes un ātri aug.
