Biopaliva první generace znamenají jen neobratný nástup obnovitelných zdrojů, ale budou rychle vystřídána lepšími.
Zatím je to drahé
Zatímco se mobilizují investice (a podle loňských zpráv možná i úplatky) pro rychlé obsazení trhu s řepkovým olejem a bioetanolem, tedy biopalivy z běžných zemědělských plodin, na cestě je etanol ze dřeva a "zelená nafta" z libovolné biomasy. Nástup biopaliv druhé generace - postavených na zcela jiných výrobních technologiích a s jinými ekonomickými poměry - můžeme čekat už za pár let.
"Biopaliva druhé generace budou nastupovat postupně, řekněme od roku 2015. V tom roce můžeme mít k dispozici etanol z lignocelulózy a o něco později bionaftu. Rok 2015 tak otvírá období, kdy se o biopaliva druhé generace budeme moci opřít," řekl Ekonomu Xavier Montagne, vedoucí výzkumný pracovník Francouzského ropného institutu (Institut francais de pétrole). Montagne vystoupil na semináři o alternativních palivech v dopravě, který proběhl v minulém týdnu v Praze v rámci Týdne udržitelné dopravy. Podrobnější rozhovor s tímto představitelem největšího evropského výzkumného centra v oboru uvádíme zvlášť.
ČEŠTÍ ZEMĚDĚLCI oseli obrovské plochy řepkou už v předstihu. příslušný zákon, který byl přijat 2. května, nakonec zavádí povinnost přimíchávat do motorové nafty od 1. ledna příštího roku 2 procenta metylesteru řepkového oleje (MEŘO) a o rok později už 5 procent. Je to součást evropské strategie, která sleduje tři cíle. Tím hlavním je snížení emisí skleníkových plynů, zejména oxidu uhlíku, v rámci snahy zabrzdit postup klimatických změn. Další cíle představuje posílení bezpečnosti energetických dodávek, náhrada neobnovitelných zdrojů obnovitelnými a také snížení dalších škodlivých emisí. V dopravě je v současné době použito 70 procent spotřeby ropy.
Z hlediska skleníkového efektu je spalování řepkového oleje podstatně šetrnější k ovzduší než spalování nafty, protože uvolní do vzduchu jen tolik CO2, kolik v něm bylo během růstu této plodiny nastřádáno. Z roku na rok tak jen nula od nuly pojde. Tam, kde spalujeme fosilní paliva, používáme koncentrovanou energii shromažďovanou přírodou v minulosti. Jak o den později varoval v Praze při jiné příležitosti, na Evropském fóru vědy a techniky, nositel Nobelovy ceny za chemii sir Harold Kroto, lidstvo teď za rok uvolňuje do vzduchu z fosilních paliv uhlík, který tam byl nastřádán za milion let.
SMĚRNICE EVROPSKÉ UNIE požaduje, aby se do roku 2010 zvýšil podíl biopaliv na 5,75 procenta ropného ekvivalentu, ale třeba Francie se rozhodla tento podíl dále zvyšovat až na 10 procent v roce 2015. Pokud mezitím nastoupí paliva druhé generace, jak předpokládá Xavier Montagne, přinese to ještě radikálnější snížení emisí skleníkových plynů. Použití kapalného paliva z biomasy (BtL) vyprodukuje o 70 procent méně CO2 než spalování motorové nafty. Etanol ze dřeva (lignocelulózy) je z tohoto hlediska dokonce desetkrát výhodnější než benzín.
Dnes se vyrábí biolíh z cukrovky nebo obilí, ve světě ze třtiny (Brazílie) nebo kukuřice (USA) a začíná být problém nejenom s tím, že vytlačuje potravinářské užití těchto plodin, ale také zavádí monokultury. Etanol ze dřeva (z lignocelulózy) může být východiskem, ale vyrábět jej za rozumné peníze a v průmyslovém měřítku zatím nikdo neumí.
LÍH ZE DŘEVA může vznikat různými postupy. Je založen na rozkladu polysacharidů celulózy na jednodušší cukry, a pak by měl následovat kvasný proces a destilace. Než se však dostaneme k rozkladu polysacharidů, musí být rozrušena pevná struktura dřeva. Dřevěná štěpka nebo slámová řezanka je podrobena působení přehřáté páry za vysokého tlaku, takže dřevo "exploduje", nebo se na ně působí roztokem kyseliny sírové, která je rozloží na malé částečky. Potom se složený cukr celulóza rozkládá na jednoduchou glukózu působením enzymů, a tam se teď odehrává ten nejdůležitější výzkum. Podle výzkumných zpráv jsou některé enzymy až desetkrát účinnější než jiné, což může být klíčové pro náklady celého procesu. Poslední kroky, obvyklé kvašení a destilace, už jsou běžnou lihovarnickou technologií.
Další palivo druhé generace je BtL, kapalné palivo, které vzniká termochemickou cestou z biomasy. Biomasa se napřed sofistikovaně zplynuje, a pak se produkt zpracuje na syntetický benzín nebo něco podobného. Ve Wikipedii najdete tvrzení, že z hektaru půdy lze získat 4 tuny BtL ročně. Samotný princip tak úplnou novinkou není, z historie máme zkušenosti z přeměnou dřevoplynu nebo svítiplynu na uhlovodíky. Teď jsou však mnohem vyšší požadavky na kvalitu a čistotu plynu. Proto se používají teploty 1200 až 1300 stupňů Celsia a opakované čištění, což není ani snadné, ani levné. Podobnou cestou lze přistupovat k rozkladu biomasy na (prudce jedovatý) oxid uhelnatý a plynný vodík.
ČESKÝ BIODIESEL, to jsou metylestery mastných kyselin, vznikající reakcí s metanolem (třeba jako české MEŘO). I tady běží v laboratořích závody. Tým profesora Steinmüllera z univerzity v německém Münsteru ohlásil, že dosáhl stejného efektu prostřednictvím geneticky mutovaných bakterií E.coli. Ty si produkují vlastní alkohol a jsou tak schopny rozeběhnout reakci vedoucí k "mikrodieselu".
Nová "zelená nafta", která se objevila na zahraničním trhu pod obchodním označením NexBtL, je produktem tlakové hydrogenace rostlinných olejů (ale údajně lze použít i živočišné tuky) s cílem odstranit z molekuly kyslík. Toto nastupující palivo vyvinula finská společnost Nesete Oil. Je to velice kvalitní palivo s vysokým cetanovým číslem. Pokusné provozy už se staví i ve Francii a Rakousku, ale vývoj se soustřeďuje hlavně na snižování nákladů, protože tato technologie je zatím čtyřikrát dražší než tradiční bionafta.
Palivy "jedenapůlté" generace mohou být metylestery ze živočišného tuku, třeba i jako forma likvidace odpadu. V Brazílii a Evropě je také zájem o etylester rostlinných olejů po reakci s biolihem. Výhoda je ve větším využití volných zemědělských ploch.
VOJTĚCH MÁCA z Centra Univerzity Karlovy pro otázky životního prostředí na stejném semináři k Týdnu udržitelné dopravy doporučil pečlivě zvažovat nejen ekologický dopad samotného biopaliva, ale celkové dopady od výroby až po konečné užití. Ještě důkladnější je pak analýza dráhy dopadu, která si všímá i vlivů na další navazující procesy. Z výpočtů je zřejmé, že měrné emise skleníkových plynů, které vznikají při výrobě biopaliv první generace, jsou v Česku jen o málo menší než emise, které vznikají z fosilních paliv při provozu motorových vozidel.
AUTOR: Zbyněk Fiala
"Biopaliva druhé generace budou nastupovat postupně, řekněme od roku 2015. V tom roce můžeme mít k dispozici etanol z lignocelulózy a o něco později bionaftu. Rok 2015 tak otvírá období, kdy se o biopaliva druhé generace budeme moci opřít," řekl Ekonomu Xavier Montagne, vedoucí výzkumný pracovník Francouzského ropného institutu (Institut francais de pétrole). Montagne vystoupil na semináři o alternativních palivech v dopravě, který proběhl v minulém týdnu v Praze v rámci Týdne udržitelné dopravy. Podrobnější rozhovor s tímto představitelem největšího evropského výzkumného centra v oboru uvádíme zvlášť.
ČEŠTÍ ZEMĚDĚLCI oseli obrovské plochy řepkou už v předstihu. příslušný zákon, který byl přijat 2. května, nakonec zavádí povinnost přimíchávat do motorové nafty od 1. ledna příštího roku 2 procenta metylesteru řepkového oleje (MEŘO) a o rok později už 5 procent. Je to součást evropské strategie, která sleduje tři cíle. Tím hlavním je snížení emisí skleníkových plynů, zejména oxidu uhlíku, v rámci snahy zabrzdit postup klimatických změn. Další cíle představuje posílení bezpečnosti energetických dodávek, náhrada neobnovitelných zdrojů obnovitelnými a také snížení dalších škodlivých emisí. V dopravě je v současné době použito 70 procent spotřeby ropy.
Z hlediska skleníkového efektu je spalování řepkového oleje podstatně šetrnější k ovzduší než spalování nafty, protože uvolní do vzduchu jen tolik CO2, kolik v něm bylo během růstu této plodiny nastřádáno. Z roku na rok tak jen nula od nuly pojde. Tam, kde spalujeme fosilní paliva, používáme koncentrovanou energii shromažďovanou přírodou v minulosti. Jak o den později varoval v Praze při jiné příležitosti, na Evropském fóru vědy a techniky, nositel Nobelovy ceny za chemii sir Harold Kroto, lidstvo teď za rok uvolňuje do vzduchu z fosilních paliv uhlík, který tam byl nastřádán za milion let.
SMĚRNICE EVROPSKÉ UNIE požaduje, aby se do roku 2010 zvýšil podíl biopaliv na 5,75 procenta ropného ekvivalentu, ale třeba Francie se rozhodla tento podíl dále zvyšovat až na 10 procent v roce 2015. Pokud mezitím nastoupí paliva druhé generace, jak předpokládá Xavier Montagne, přinese to ještě radikálnější snížení emisí skleníkových plynů. Použití kapalného paliva z biomasy (BtL) vyprodukuje o 70 procent méně CO2 než spalování motorové nafty. Etanol ze dřeva (lignocelulózy) je z tohoto hlediska dokonce desetkrát výhodnější než benzín.
Dnes se vyrábí biolíh z cukrovky nebo obilí, ve světě ze třtiny (Brazílie) nebo kukuřice (USA) a začíná být problém nejenom s tím, že vytlačuje potravinářské užití těchto plodin, ale také zavádí monokultury. Etanol ze dřeva (z lignocelulózy) může být východiskem, ale vyrábět jej za rozumné peníze a v průmyslovém měřítku zatím nikdo neumí.
LÍH ZE DŘEVA může vznikat různými postupy. Je založen na rozkladu polysacharidů celulózy na jednodušší cukry, a pak by měl následovat kvasný proces a destilace. Než se však dostaneme k rozkladu polysacharidů, musí být rozrušena pevná struktura dřeva. Dřevěná štěpka nebo slámová řezanka je podrobena působení přehřáté páry za vysokého tlaku, takže dřevo "exploduje", nebo se na ně působí roztokem kyseliny sírové, která je rozloží na malé částečky. Potom se složený cukr celulóza rozkládá na jednoduchou glukózu působením enzymů, a tam se teď odehrává ten nejdůležitější výzkum. Podle výzkumných zpráv jsou některé enzymy až desetkrát účinnější než jiné, což může být klíčové pro náklady celého procesu. Poslední kroky, obvyklé kvašení a destilace, už jsou běžnou lihovarnickou technologií.
Další palivo druhé generace je BtL, kapalné palivo, které vzniká termochemickou cestou z biomasy. Biomasa se napřed sofistikovaně zplynuje, a pak se produkt zpracuje na syntetický benzín nebo něco podobného. Ve Wikipedii najdete tvrzení, že z hektaru půdy lze získat 4 tuny BtL ročně. Samotný princip tak úplnou novinkou není, z historie máme zkušenosti z přeměnou dřevoplynu nebo svítiplynu na uhlovodíky. Teď jsou však mnohem vyšší požadavky na kvalitu a čistotu plynu. Proto se používají teploty 1200 až 1300 stupňů Celsia a opakované čištění, což není ani snadné, ani levné. Podobnou cestou lze přistupovat k rozkladu biomasy na (prudce jedovatý) oxid uhelnatý a plynný vodík.
ČESKÝ BIODIESEL, to jsou metylestery mastných kyselin, vznikající reakcí s metanolem (třeba jako české MEŘO). I tady běží v laboratořích závody. Tým profesora Steinmüllera z univerzity v německém Münsteru ohlásil, že dosáhl stejného efektu prostřednictvím geneticky mutovaných bakterií E.coli. Ty si produkují vlastní alkohol a jsou tak schopny rozeběhnout reakci vedoucí k "mikrodieselu".
Nová "zelená nafta", která se objevila na zahraničním trhu pod obchodním označením NexBtL, je produktem tlakové hydrogenace rostlinných olejů (ale údajně lze použít i živočišné tuky) s cílem odstranit z molekuly kyslík. Toto nastupující palivo vyvinula finská společnost Nesete Oil. Je to velice kvalitní palivo s vysokým cetanovým číslem. Pokusné provozy už se staví i ve Francii a Rakousku, ale vývoj se soustřeďuje hlavně na snižování nákladů, protože tato technologie je zatím čtyřikrát dražší než tradiční bionafta.
Palivy "jedenapůlté" generace mohou být metylestery ze živočišného tuku, třeba i jako forma likvidace odpadu. V Brazílii a Evropě je také zájem o etylester rostlinných olejů po reakci s biolihem. Výhoda je ve větším využití volných zemědělských ploch.
VOJTĚCH MÁCA z Centra Univerzity Karlovy pro otázky životního prostředí na stejném semináři k Týdnu udržitelné dopravy doporučil pečlivě zvažovat nejen ekologický dopad samotného biopaliva, ale celkové dopady od výroby až po konečné užití. Ještě důkladnější je pak analýza dráhy dopadu, která si všímá i vlivů na další navazující procesy. Z výpočtů je zřejmé, že měrné emise skleníkových plynů, které vznikají při výrobě biopaliv první generace, jsou v Česku jen o málo menší než emise, které vznikají z fosilních paliv při provozu motorových vozidel.
AUTOR: Zbyněk Fiala
Zdroj:EKONOM
Sdílet článek na sociálních sítích
