Perché i biocarburanti non possono sostituire il petrolio

“C’è crescente preoccupazione per il ruolo dei biocarburanti nell’aumento dei prezzi alimentari and e dubbi sui benefici climatici. Questo ha portato a seri dubbi circa la loro sostenibilità,” Combustibili Rinnovabili Agenzia

Energy Independence and Security Act del 2007 Renewable Fuel Standard (RFS2) ordini l’uso di almeno 36 miliardi di galloni di biocarburanti entro il 2022, da circa 15 miliardi di galloni di uscita di oggi (in confronto, gli stati UNITI ora utilizza 140 miliardi di litri di benzina e di 63 miliardi di litri di gasolio ogni anno). Di questo, si prevede che 16 miliardi di galloni provengano da “biocarburanti cellulosici”, che derivano da parti di piante, rifiuti di legno e altre materie prime non alimentari (sebbene solo circa 21 milioni di galloni siano stati prodotti nel 2014). La U. S. Environmental Protection Agency (EPA) è responsabile della definizione e dell’attuazione dei regolamenti per garantire la conformità. Etanolo e biodiesel sono i due principali tipi di biocarburanti, derivati da materia organica (ottenuti direttamente dalle piante, o indirettamente da rifiuti agricoli, commerciali, domestici e/o industriali). Per essere una valida alternativa per il petrolio, un biocarburante dovrebbe fornire un guadagno netto di energia, offrire chiari benefici ambientali ed economici, e non ridurre le forniture alimentari e/o aumentare i loro costi. I biocarburanti non soddisfano questi requisiti e dovrebbero quindi rimanere un mercato di nicchia, utilizzati con moderazione e facoltativamente invece di essere destinati a un uso pubblico su larga scala. Gli stessi gruppi ambientalisti hanno scoperto che tra il 2008 e il 2022 i biocarburanti riceveranno più di subsidies 400 miliardi di sussidi.

Aumenta i prezzi dei carburanti e dei prodotti alimentari

Un ostacolo importante alla commercializzazione dei biocarburanti è il loro costo rispetto ai combustibili a base di petrolio. La minore densità energetica e il prezzo delle materie prime rendono i biocarburanti più costosi nella produzione di calore. E più alto è il contenuto di biocarburanti del carburante, minore è la densità di energia e quindi l’efficienza energetica (vedi Fig. 1). Un concetto vitale quando si considerano alternative al petrolio è il ritorno sull’investimento energetico (EROI), o quanto guadagno netto di energia risiede nel prodotto finito rispetto all’energia totale utilizzata nella sua produzione. EROI misura i processi di produzione, distribuzione e consumo di una fonte di energia. E influisce direttamente sul prezzo, sul tasso di adozione, sul tasso di sviluppo economico e sui benefici ambientali della società che lo consuma. Il petrolio ha un ERO di 16, contro solo 5.5 per il biodiesel dalla soia, che rappresentano circa il 60% della produzione di biodiesel degli Stati Uniti. In realtà, ciò significa che i biocarburanti contraddicono gli obiettivi/mandati statali e nazionali di implementare l’efficienza energetica come “risorsa prioritaria” per ridurre sia il consumo di energia che le emissioni di gas serra. Ad esempio, pubblicato a maggio 2014, la strategia energetica di 40 pagine della Casa Bianca per l’America menziona” efficienza ” ben 44 volte!

I biocarburanti sono corrosivi e causano fessurazioni nell’acciaio, quindi l’industria è dominata da camion e ferrovie, non dal nostro ampio e più economico sistema di condotte. I camion possono aumentare i costi di trasporto di un fattore cinque e la ferrovia di un fattore tre o quattro. Questo può sommarsi rapidamente per gli stati del nord-est come New York e Massachusetts che vogliono utilizzare più biocarburanti: 95% della produzione di etanolo e 60% della produzione di biodiesel si verifica nel lontano Midwest. Dal 2007-2014, una stima ha gli automobilisti statunitensi che pagano un supplemento annuale di fuel 10 miliardi in costi di carburante per miscelare 93 billon galloni di etanolo in benzina. L’olio da riscaldamento convenzionale che contiene il 2% di biodiesel (ora in esame come mandato per New York) costa generalmente circa 3-5 centesimi per gallone in più, aumentando di 1-2 centesimi per ogni percentuale di biodiesel contenuto. Come merce scambiata, l’olio da cucina usato dalle friggitrici (“grasso giallo”) è considerato il tipo di biodiesel più sostenibile e la domanda è in aumento. La materia prima non raffinata da sola è ora indicata come “oro liquido”, recuperando oltre $3 per gallone a New York City, quando i proprietari di ristoranti hanno dovuto pagare per averlo portato via solo pochi anni fa. A causa del valore crescente, il furto e la vendita del “mercato nero” sono seguiti: solo il 30% del grasso di scarto a New York City viene prelevato dai collezionisti autorizzati. I costi aggiuntivi dei biocarburanti spesso non vengono contabilizzati. Uno studio pubblicato a gennaio dal World Resources Institute ha rilevato che i mandati di biocarburanti non riescono a considerare i loro costi opportunità, un errore comune commesso da coloro che spingono le energie rinnovabili su forme convenzionali di energia come il petrolio. L’incoerenza dei biocarburanti e la diversa resistenza delle miscele creano problemi significativi, in particolare dal punto di vista dell’efficienza del carburante. L’EPA, ad esempio, ha ritardato i volumi di miscelazione RFS 2014, 2015 e 2016 a causa di prezzi più elevati, danni alle apparecchiature (l’etanolo può danneggiare i motori), riparazioni costose e carenze di fornitura.

I biocarburanti aumentano i prezzi dei prodotti alimentari (più la volatilità di tali prezzi) e quindi non hanno molti dei benefici positivi per l’umanità rivendicati dai sostenitori. Infatti, l’ONU ha chiesto agli Stati Uniti di sospendere i suoi mandati sui biocarburanti perché stava esacerbando la crisi alimentare: un bambino muore di fame ogni 10 secondi. Per gli Stati Uniti e il mondo, 48 milioni di americani vivono in povertà e oltre l ‘ 80% del globo non è sviluppato, quindi la crescente competizione tra “carburante e cibo” è una questione morale. Considerare l’etanolo, FarmEcon rileva che con il montaggio di produzione di etanolo e mandati dal 2006 i prezzi dei prodotti alimentari sono nettamente aumentati,e la tipica famiglia americana di quattro persone ha pagato 2 2.055 in più in bollette alimentari di quanto sarebbe stato il caso se i costi avessero mantenuto la linea di tendenza 1950-2005. Oltre il 40% del mais americano viene utilizzato per produrre etanolo, che ha gocciolato fino a causare disordini a Città del Messico, ad esempio, per costi più elevati per le tortillas. La domanda di biodiesel aumenta il prezzo della soia, e questo ha un enorme effetto di gocciolamento perché la soia ha letteralmente centinaia di usi in prodotti industriali dall’olio motore ai pastelli ai prodotti alimentari e ai mangimi per animali. Oltre il 98% della farina di soia statunitense va a nutrire maiali, polli e mucche. Oggi, manzo, maiale, pollame, uova e latte hanno avuto gli aumenti dei prezzi più drammatici, aumentati dalla siccità, da un’epidemia di virus e da esportazioni crescenti.

I mercati dell’energia ora competono regolarmente con il settore alimentare per l’olio vegetale, quindi i prezzi della soia e dei prezzi dell’energia sono stati collegati statisticamente, creando un prezzo minimo per l’olio di soia. L’aumento dei prezzi alimentari ed energetici sta già pericolosamente espandendo il problema dell’insicurezza alimentare.”L’indice dei prezzi alimentari degli Stati Uniti si sta avvicinando a 250, basato su 100 a metà degli anni 1980. Circa il 20% di quelle famiglie americane con bambini sono “insicuri alimentari.”L’aumento dei prezzi alimentari domestici ha conseguenze globali disastrose: dal 2008, i paesi in via di sviluppo, già gravati da bassi redditi e debito crescente, hanno costituito la maggior parte delle esportazioni alimentari degli Stati Uniti. Inoltre, nonostante i sussidi significativi e le politiche protezionistiche, il biodiesel è ovviamente più costoso dell’olio da riscaldamento, e richiede ancora aiuti governativi per sopravvivere. Lo sappiamo perché Platts ha appena riferito che la decisione dell’EPA di ritardare il rilascio dei mandati di miscelazione RFS ha lasciato il mercato del biodiesel “morto.”La U. S. Energy Information Administration non sta proiettando un aumento significativo della produzione di biodiesel. Come la salute umana (ad es., più reddito disponibile è la base della nostra salute) e i benefici climatici (ad esempio, le morti meteorologiche estreme sono state ridotte del 99% nell’era dei combustibili fossili dal 1920) dei sistemi energetici convenzionali più economici e affidabili vanno convenientemente ignorati, anche i mandati governativi ben intesi per le energie rinnovabili come i biocarburanti non dovrebbero mai renderci ciechi alle realtà Il Government Accountability Office lo scorso anno ha scoperto che il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti aveva pagato fino a $150 per gallone su carburanti alternativi a base di alghe quando i carburanti a base di petrolio costano solo 3 3 per gallone.

Fig. 1: I biocarburanti hanno densità energetiche inferiori…fonti: JTC; DOE

Benefici ambientali altamente discutibili

Contrariamente a quanto continuiamo a sentire, le emissioni di gas serra totali del ciclo di vita dei biocarburanti sono praticamente impossibili da misurare. Per illustrare, c’è un significativo disaccordo sull’effettivo risparmio energetico e di gas serra dei biocarburanti che spostano i combustibili fossili, e “un gran numero di pubblicazioni che analizzano il ciclo di vita dei sistemi di biocarburanti presentano conclusioni variabili e talvolta contraddittorie, anche per lo stesso tipo di biocarburante.”(vedi questo studio qui). Mentre le emissioni “dirette” possono essere inferiori per i biocarburanti, le loro emissioni “indirette” molto più astratte equivalgono in genere a emissioni più elevate del ciclo di vita. In altre parole, i gas serra vengono emessi durante le varie fasi della produzione e dell’uso dei biocarburanti, nella produzione di fertilizzanti, pesticidi e combustibili utilizzati in agricoltura, durante la lavorazione chimica, il trasporto e la distribuzione, fino all’uso finale. Questo processo comporta una quantità significativa di energia fossile stessa lungo l’intera catena di approvvigionamento che spesso rendono i biocarburanti meno rispettosi dell’ambiente rispetto ai combustibili a base di petrolio. Dalla frantumazione al trasporto, possono essere necessari 18 megajoule di energia fossile per produrre solo un litro di biodiesel a base di soia, che equivale a mezzo litro di benzina. I problemi ambientali non contabilizzati che derivano indirettamente dall’uso di biocarburanti sono significativi: 1) conflitti diretti tra terra per combustibili e terra per cibo, 2) altri cambiamenti nell’uso del suolo, 3) scarsità d’acqua, 4) perdita di biodiversità e 4) inquinamento da azoto attraverso l’uso eccessivo di fertilizzanti.

Il biodiesel a base di soia, la nostra principale materia prima per il biodiesel, è particolarmente intensivo-prendendo cinque volte più terra dell’etanolo per produrre la quantità equivalente di energia biocarburante. Il biodiesel ha emissioni di NOx significativamente più elevate rispetto al normale gasolio perché ha molto più ossigeno (vedi questo studio qui). Gli NOx sono una famiglia estremamente potente di gas serra che ha un impatto 300 volte maggiore sul riscaldamento dell’atmosfera rispetto alla CO2. L’Unione degli scienziati interessati ha concluso: “i biocarburanti hanno gravi impatti secondari che minano i loro benefici climatici e rappresentano una minaccia per le risorse idriche.”Nel 2014, il gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici ha riferito che le emissioni indirette dei biocarburanti” possono portare a emissioni totali maggiori rispetto all’utilizzo di prodotti petroliferi.”E uno studio commissionato dall’Unione europea si è concentrato sulle emissioni indirette e ha concluso che le emissioni di CO2 dei biocarburanti sono quattro volte superiori a quelle dei prodotti a base di petrolio. L’Istituto internazionale per lo sviluppo sostenibile ha anche stimato che i benefici climatici derivanti dalla sostituzione dei combustibili petroliferi con i biocarburanti sono fondamentalmente zero. Un recente studio di Chatham House è stato ancora più schietto: “Il biodiesel da oli vegetali è risultato peggiore per il clima rispetto al diesel fossile.”

Mentre la tendenza della domanda di biocarburanti (grazie all’uso obbligatorio) è fortemente in aumento, l’uso domestico del petrolio in tutti i settori è in crescita lenta, piatta o addirittura in calo. Ad esempio, entro il 2025, ad esempio, il World Energy Outlook 2014 dell’Agenzia internazionale per l’energia prevede che la produzione totale di petrolio negli Stati Uniti aumenterà di oltre il 20%, mentre la domanda diminuirà di circa l ‘ 8%, poiché i nuovi standard di efficienza dei veicoli, ad esempio, dovrebbero ridurre l’utilizzo di 2,2 milioni di b/d. La produzione di petrolio greggio degli Stati Uniti è ora finita 9.5 milioni di b / d, il livello più alto dal 1972. E con un enorme potenziale di crescita in Canada (3rd a livello globale con 173 miliardi di barili di riserve petrolifere comprovate) e in Messico (le nuove riforme energetiche consentiranno investimenti stranieri), la sicurezza petrolifera nordamericana sta solo diventando più forte.

Fig. 2: Convenientemente ignorato…Rinnovabili Le minori efficienze sono meglio tipizzate nel settore elettrico degli Stati Uniti (Fattori di capacità nel 2018)