Dlaczego biopaliwa nie mogą zastąpić ropy
„rośnie zaniepokojenie rolą biopaliw w rosnących cenach żywności…i wątpliwości co do korzyści klimatycznych . Doprowadziło to do poważnych pytań dotyczących ich zrównoważonego rozwoju” Agencja paliw odnawialnych
Ustawa o niezależności i bezpieczeństwie energetycznym z 2007 r.w standardzie paliw odnawialnych (RFS2) nakazuje wykorzystanie co najmniej 36 miliardów galonów biopaliw transportowych do 2022 r., w porównaniu z około 15 miliardami galonów dzisiejszej produkcji (dla porównania, USA zużywa obecnie 140 miliardów galonów benzyny i 63 miliardy galonów oleju napędowego każdego roku). Z tego oczekuje się, że 16 miliardów galonów będzie pochodzić z „biopaliw celulozowych”, które pochodzą z części roślin, odpadów drzewnych i innych surowców nieżywnościowych (chociaż w 2014 r.wyprodukowano tylko około 21 milionów galonów). Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) jest odpowiedzialna za ustanawianie i wdrażanie przepisów w celu zapewnienia zgodności. Etanol i biodiesel to dwa główne rodzaje biopaliw, pochodzące z materii organicznej (uzyskiwane bezpośrednio z roślin lub pośrednio z odpadów rolniczych, handlowych, domowych i/lub przemysłowych). Aby biopaliwo było realną alternatywą dla ropy naftowej, powinno zapewniać zysk energetyczny netto, oferować wyraźne korzyści dla środowiska i gospodarki, a nie zmniejszać dostaw żywności i / lub zwiększać ich koszty. Biopaliwa nie spełniają tych wymogów i dlatego powinny pozostać rynkiem niszowym, stosowanym umiarkowanie i opcjonalnie, zamiast obowiązkowo do powszechnego użytku na szeroką skalę. Same grupy ekologiczne stwierdziły, że w latach 2008-2022 biopaliwa otrzymają ponad 400 miliardów dolarów dotacji.
wzrost cen paliw i żywności
główną przeszkodą w komercjalizacji biopaliw jest ich koszt w porównaniu z paliwami ropopochodnymi. Niższa gęstość energii i cena surowców sprawiają, że biopaliwa są droższe przy produkcji ciepła. A im wyższa zawartość biopaliwa w paliwie, tym niższa gęstość energii, a tym samym efektywność energetyczna (patrz Rys. 1). Istotną koncepcją przy rozważaniu alternatyw dla ropy naftowej jest zwrot z inwestycji w energię (EROI), czyli ile zysku energetycznego netto znajduje się w gotowym produkcie w porównaniu do całkowitej energii, która została wykorzystana do jego produkcji. EROI mierzy procesy produkcji, dystrybucji i zużycia źródła energii. I bezpośrednio wpływa na cenę, Tempo adopcji, tempo rozwoju gospodarczego i korzyści środowiskowe społeczeństwa, które je konsumuje. Ropa naftowa ma EROI 16, w porównaniu tylko 5.5 Dla biodiesla z soi, które stanowią około 60% produkcji biodiesla w USA. W rzeczywistości oznacza to, że biopaliwa są sprzeczne z celami/mandatami państwowymi i krajowymi dotyczącymi wykorzystania efektywności energetycznej jako „priorytetowego zasobu” w celu ograniczenia zarówno zużycia energii, jak i emisji gazów cieplarnianych. Na przykład, wydana w maju 2014 r., 40-stronicowa strategia energetyczna Białego Domu dla Ameryki wspomina „wydajność” aż 44 razy!
biopaliwa są korozyjne i powodują pękanie stali, więc przemysł jest zdominowany przez ciężarówki i kolej, a nie nasz rozbudowany i tańszy system rurociągów. Ciężarówki mogą zwiększyć koszty transportu o pięć razy, a Kolej o trzy lub cztery razy. Może to szybko dodać do północno-wschodnich stanach, takich jak Nowy Jork i Massachusetts, które chcą używać więcej biopaliw: 95% produkcji etanolu i 60% produkcji biodiesla występuje w odległym Środkowym Zachodzie. Według szacunków w latach 2007-2014 Amerykańscy kierowcy płacą rocznie 10 miliardów dolarów dodatkowych kosztów paliwa, aby zmieszać 93 galony etanolu billon z benzyną. Konwencjonalny olej opałowy, które zawierają 2% biodiesla (obecnie rozważane jako mandat dla Nowego Jorku) na ogół kosztują około 3-5 centów za galon więcej, wzrost 1-2 centów za każdy procent biodiesla zawarte. Jako towar handlowy używany olej kuchenny z frytkownic („żółty smar”) jest uważany za najbardziej zrównoważony rodzaj biodiesla, a popyt rośnie. Nierafinowany, sam surowiec jest teraz określany jako „płynne złoto”, pobierając ponad $3 za galon w Nowym Jorku, kiedy właściciele restauracji musieli zapłacić, aby je zabrać zaledwie kilka lat temu. Ze względu na rosnącą wartość, kradzieże i sprzedaż na „czarnym rynku” nastąpiły: tylko 30% smaru odpadowego w Nowym Jorku jest odbierane przez licencjonowanych kolekcjonerów. Dodatkowe koszty biopaliw często nie są uwzględniane. Badanie opublikowane w styczniu Przez World Resources Institute wykazało, że mandaty dotyczące biopaliw nie uwzględniają kosztów alternatywnych, co jest częstym błędem popełnianym przez tych, którzy wypychają odnawialne źródła energii zamiast konwencjonalnych form energii, takich jak ropa naftowa. Niespójność biopaliw i różna Siła mieszanek stwarzają poważne problemy, zwłaszcza z punktu widzenia efektywności paliwowej. EPA, na przykład, opóźnił swoje 2014, 2015 i 2016 RFS mieszania wolumenów ze względu na wyższe ceny, uszkodzenia sprzętu (etanol może uszkodzić silniki), kosztowne naprawy i niedobory dostaw.
biopaliwa podnoszą ceny żywności (plus zmienność tych cen) i dlatego nie mają wielu pozytywnych korzyści dla ludzkości, o których twierdzą zwolennicy. W rzeczywistości ONZ zwróciła się do USA o zawieszenie swoich mandatów w sprawie biopaliw, ponieważ pogłębiało to kryzys żywnościowy: dziecko umiera z głodu co 10 sekund. Dla USA i świata 48 milionów Amerykanów żyje w ubóstwie, a ponad 80% globu jest nierozwinięte, więc rosnąca konkurencja między „paliwem a żywnością” jest kwestią moralną. Weźmy pod uwagę Etanol, FarmEcon stwierdza, że wraz z rosnącą produkcją etanolu i mandatami od 2006 r.Ceny żywności gwałtownie wzrosły, a typowa czteroosobowa amerykańska rodzina płaci o 2055 usd więcej w rachunkach za żywność, niż miałoby to miejsce, gdyby koszty utrzymały się do linii trendu 1950-2005. Ponad 40% amerykańskiej kukurydzy jest wykorzystywane do produkcji etanolu, który spłynął do wywołania zamieszek w mieście Meksyk, jako przykład, w związku z wyższymi kosztami tortilli. Popyt na Biodiesel zwiększa cenę soi, co ma ogromny wpływ na spadek, ponieważ soja ma dosłownie setki zastosowań w produktach przemysłowych, od oleju silnikowego po kredki po produkty spożywcze i pasze dla zwierząt. Ponad 98% amerykańskiej soi trafia na karmę dla świń, kur i krów. Dziś wołowina, wieprzowina, drób, jaja i mleko miały najbardziej dramatyczny wzrost cen, zwiększony przez suszę, epidemię wirusa i rosnący eksport.
rynki energetyczne regularnie konkurują z sektorem spożywczym o olej roślinny, więc ceny soi i ceny energii zostały statystycznie powiązane, tworząc cenę podłogową dla oleju sojowego. Rosnące ceny żywności i energii już teraz niebezpiecznie rozszerzają problem „braku bezpieczeństwa żywnościowego.”Amerykański wskaźnik cen żywności zbliża się do 250, W oparciu o 100 W połowie lat 80. około 20% amerykańskich rodzin z dziećmi jest” niepewnych żywności.”Wyższe krajowe ceny żywności mają tragiczne globalne konsekwencje: od 2008 r. kraje rozwijające się, już obciążone niskimi dochodami i rosnącym zadłużeniem, stanowią większość amerykańskiego eksportu żywności. Ponadto, pomimo znacznych subsydiów i protekcjonistycznej polityki, biodiesel jest oczywiście droższy niż olej opałowy, nadal wymagając pomocy rządowej, aby przetrwać. Wiemy o tym, ponieważ Platts właśnie poinformował, że decyzja EPA o opóźnieniu wydania zezwoleń na mieszanie RFS pozostawiła rynek biodiesla „martwy.”U. S. Energy Information Administration nie przewiduje znacznego wzrostu produkcji biodiesla. Jako zdrowie człowieka (np. więcej dochodów do dyspozycji jest podstawą naszego zdrowia) i korzyści klimatyczne (np. ekstremalne zgony pogodowe zostały zmniejszone o 99% w erze paliw kopalnych od 1920 r.) tańszych i bardziej niezawodnych konwencjonalnych systemów energetycznych go wygodnie ignorowane, nawet dobrze zamierzone mandaty rządowe dla odnawialnych źródeł energii, takich jak biopaliwa, nigdy nie powinny nas oślepić do realiów rynkowych. Biuro odpowiedzialności rządu w zeszłym roku odkryło, że Departament Obrony USA płacił do $150 za galon na alternatywne paliwa odrzutowe wykonane z alg, gdy paliwa odrzutowe na bazie oleju kosztują tylko $ 3 za galon.
rys. 1: Biopaliwa Mają Niższe Gęstości Energii…a zatem są mniej energooszczędne
Źródła: JTC; DOE
wysoce wątpliwe korzyści dla środowiska
w przeciwieństwie do tego, co ciągle słyszymy, całkowite emisje gazów cieplarnianych w cyklu życia z biopaliw są praktycznie niemożliwe do zmierzenia. Aby zilustrować, istnieje znaczna rozbieżność co do rzeczywistej oszczędności energii i gazów cieplarnianych w biopaliwach wypierających paliwa kopalne, a „duża liczba publikacji analizujących cykl życia systemów biopaliw przedstawia różne, a czasem sprzeczne wnioski, nawet dla tego samego rodzaju biopaliwa.”(zobacz to opracowanie tutaj). Podczas gdy” bezpośrednie „emisje” mogą być niższe w przypadku biopaliw, ich znacznie bardziej abstrakcyjne „pośrednie” emisje zwykle odpowiadają wyższym emisjom w cyklu życia. Innymi słowy, gazy cieplarniane są emitowane na różnych etapach produkcji i stosowania biopaliw, w produkcji nawozów, pestycydów i paliwa stosowanego w rolnictwie, podczas przetwarzania chemicznego, transportu i dystrybucji, aż do końcowego zastosowania. Proces ten obejmuje znaczną ilość energii kopalnej w całym łańcuchu dostaw, które często sprawiają, że biopaliwa są mniej przyjazne dla środowiska niż paliwa ropopochodne. Od kruszenia przez transport, może zająć 18 megadżuli energii kopalnej, aby wyprodukować tylko jeden litr biodiesla na bazie soi – co odpowiada pół litra benzyny. Nierozwiązane problemy środowiskowe, które pośrednio wynikają z wykorzystania biopaliw, są znaczące: 1) bezpośrednie konflikty między gruntami przeznaczonymi na paliwa i gruntami przeznaczonymi na żywność, 2) inne zmiany w użytkowaniu gruntów, 3) niedobór wody, 4) utrata różnorodności biologicznej i 4) zanieczyszczenie azotu poprzez nadmierne stosowanie nawozów.
biodiesel na bazie soi, nasz główny surowiec do biodiesla, jest szczególnie intensywny-zajmuje pięć razy więcej ziemi niż etanol, aby wytworzyć równoważną ilość energii biopaliwa. Biodiesel ma znacznie wyższe emisje NOx w porównaniu do zwykłego oleju napędowego, ponieważ ma znacznie więcej tlenu (zobacz to badanie tutaj). NOx to niezwykle silna rodzina gazów cieplarnianych, która ma ponad 300 razy większy wpływ na ocieplenie atmosfery niż CO2. Unia zainteresowanych naukowców stwierdziła: „biopaliwa mają poważne skutki wtórne, które podważają ich korzyści klimatyczne i stanowią zagrożenie dla zasobów wodnych.”W 2014 r. Międzyrządowy Zespół ds. zmian klimatu poinformował, że pośrednie emisje z biopaliw mogą prowadzić do większej całkowitej emisji niż w przypadku stosowania produktów ropopochodnych.”Badanie zlecone przez Unię Europejską skupiło się na emisjach pośrednich i wykazało, że emisje CO2 z biopaliw są czterokrotnie wyższe niż emisje produktów ropopochodnych. Międzynarodowy Instytut Zrównoważonego Rozwoju oszacował również, że korzyści dla klimatu wynikające z zastąpienia paliw ropopochodnych biopaliwami są zasadniczo zerowe. Ostatnie badania przeprowadzone przez Chatham House był jeszcze bardziej tępy: „Biodiesel z olejów roślinnych jest gorzej dla klimatu niż kopalne oleju napędowego.”
podczas gdy tendencja popytu na biopaliwa (dzięki obowiązkowemu stosowaniu) jest silnie rosnąca, krajowe zużycie ropy we wszystkich sektorach jest albo powolne, albo płaskie, albo nawet malejące. Na przykład do 2025 r. Międzynarodowa Agencja Energetyczna World Energy Outlook 2014 przewiduje, że całkowita produkcja ropy naftowej w USA wzrośnie o ponad 20%, podczas gdy popyt spadnie o około 8%, ponieważ oczekuje się, że nowe standardy wydajności pojazdów zmniejszą zużycie o 2,2 mln b/d. w związku z tym dostępność ropy naftowej szybko się zwiększa. Produkcja ropy naftowej w USA jest obecnie ponad 9.5 mln b / d, najwyższy poziom od 1972 roku. A przy ogromnym potencjale wzrostu w Kanadzie (trzeci na świecie z 173 miliardami baryłek sprawdzonych rezerw ropy naftowej) i Meksyku (nowe reformy energetyczne pozwolą na inwestycje zagraniczne), bezpieczeństwo ropy w Ameryce Północnej jest coraz silniejsze.
rys. 2: Wygodnie Ignorowane…Odnawialne źródła energii o niższej wydajności najlepiej widać w amerykańskim sektorze energii elektrycznej (współczynniki mocy w 2018 r.)