De ce biocombustibilii nu pot înlocui petrolul
„există o îngrijorare crescândă cu privire la rolul biocombustibililor în creșterea prețurilor la alimente…și îndoieli cu privire la beneficiile climatice. Acest lucru a dus la întrebări serioase cu privire la durabilitatea lor,” Agenția pentru combustibili regenerabili
Legea privind independența și securitatea energetică a standardului de combustibil regenerabil din 2007 (RFS2) ordonă utilizarea a cel puțin 36 de miliarde de galoane de biocombustibili de transport până în 2022, de la aproximativ 15 miliarde de galoane de producție astăzi (prin comparație, SUA utilizează acum 140 de miliarde de galoane de benzină și 63 de miliarde de galoane de motorină în fiecare an). Din aceasta, se așteaptă ca 16 miliarde de galoane să provină din” biocombustibili celulozici”, care sunt derivați din părți ale plantelor, deșeuri de lemn și alte materii prime nealimentare (deși doar aproximativ 21 de milioane de galoane au fost produse în 2014). Agenția SUA pentru Protecția Mediului (EPA) este responsabilă pentru stabilirea și punerea în aplicare a reglementărilor pentru a asigura conformitatea. Etanolul și biodieselul sunt cele două tipuri principale de biocombustibili, derivați din materie organică (obținută direct din plante sau indirect din deșeuri agricole, comerciale, casnice și/sau industriale). Pentru a fi o alternativă viabilă pentru petrol, un biocombustibil ar trebui să ofere un câștig net de energie, să ofere beneficii clare de mediu și economice și să nu reducă aprovizionarea cu alimente și/sau să crească costurile acestora. Biocarburanții nu respectă aceste cerințe și, prin urmare, ar trebui să rămână o piață de nișă, utilizată moderat și opțional, în loc să fie mandatată la o utilizare publică la scară largă. Grupurile de mediu au descoperit că între 2008 și 2022, biocombustibilii vor primi subvenții de peste 400 de miliarde de dolari.
creșterea prețurilor la combustibili și alimente
un obstacol major în calea comercializării biocombustibililor este costul acestora în comparație cu combustibilii pe bază de petrol. Densitatea energetică mai mică și prețul materiilor prime fac biocombustibilii mai scumpi atunci când produc căldură. Și cu cât conținutul de biocombustibil al combustibilului este mai mare, cu atât densitatea energetică și, prin urmare, eficiența energetică sunt mai mici (vezi Fig. 1). Un concept vital atunci când se iau în considerare alternativele la petrol este randamentul energetic al investiției (EROI), sau cât de mult câștig net de energie se află în produsul finit în comparație cu energia totală utilizată în producția sa. EROI măsoară procesele de producere, distribuire și consumare a unei surse de energie. Și are un impact direct asupra prețului, ratei de adopție, ratei de dezvoltare economică și beneficiilor de mediu ale societății care o consumă. Petrolul are un EROI de 16, față de doar 5,5 pentru biodiesel din soia, care reprezintă aproximativ 60% din producția de biodiesel din SUA. În realitate, acest lucru înseamnă că biocarburanții contrazic obiectivele/mandatele statului și naționale de a implementa eficiența energetică ca „resursă prioritară” pentru a reduce atât consumul de energie, cât și emisiile de gaze cu efect de seră. De exemplu, lansată în mai 2014, Strategia Energetică de 40 de pagini a Casei Albe pentru America menționează „eficiența” de 44 de ori!
biocombustibilii sunt corozivi și provoacă fisuri în oțel, astfel încât industria este dominată de camioane și căi ferate, nu de sistemul nostru extins și mai ieftin de conducte. Camioanele pot crește costurile de transport cu un factor de cinci, iar calea ferată cu un factor de trei sau patru. Acest lucru se poate adăuga rapid pentru statele din nord-est, cum ar fi New York și Massachusetts, care doresc să utilizeze mai mulți biocombustibili: 95% din producția de etanol și 60% din producția de biodiesel are loc în îndepărtatul Midwest. Din 2007-2014, o estimare a automobiliștilor americani care plătesc anual 10 miliarde de dolari în plus în costurile de combustibil pentru a amesteca 93 de miliarde de galoane de etanol în benzină. Uleiul de încălzire convențional care conține 2% biodiesel (acum luat în considerare ca mandat pentru New York) costă în general în jur de 3-5 cenți pe galon mai mult, crescând cu 1-2 cenți pentru fiecare procent din biodiesel conținut. Ca marfă tranzacționată, uleiul de gătit folosit din friteuze („grăsime galbenă”) este considerat ca fiind cele mai durabile tipuri de biodiesel, iar cererea este în creștere. Numai materia primă nerafinată este acum denumită „aur lichid”, obținând peste 3 dolari pe galon în New York City, când proprietarii de restaurante au trebuit să plătească pentru a-l lua în urmă cu doar câțiva ani. Din cauza creșterii valorii, furtul și vânzarea „pieței negre” au urmat: doar 30% din grăsimea reziduală din New York City este preluată de colecționari autorizați. Costurile suplimentare ale biocombustibililor nu sunt adesea contabilizate. Un studiu publicat în Ianuarie de World Resources Institute a constatat că mandatele de biocombustibili nu iau în considerare costurile de oportunitate, o greșeală obișnuită făcută de cei care împing energiile regenerabile asupra formelor convenționale de energie, cum ar fi petrolul. Inconsecvența biocombustibililor și rezistența variabilă a amestecurilor creează probleme semnificative, în special din punct de vedere al eficienței consumului de combustibil. EPA, de exemplu, și-a întârziat volumele de amestecare RFS din 2014, 2015 și 2016 din cauza prețurilor mai mari, a deteriorării echipamentelor (etanolul poate dăuna motoarelor), a reparațiilor costisitoare și a deficitului de aprovizionare.
biocombustibilii cresc prețurile la alimente (plus volatilitatea acestor prețuri) și, prin urmare, nu au multe dintre beneficiile pozitive pentru umanitate revendicate de susținători. De fapt, ONU a cerut SUA să-și suspende mandatele de biocombustibil, deoarece exacerbează criza alimentară: un copil moare de foame la fiecare 10 secunde. Pentru SUA și în lume, 48 de milioane de americani trăiesc în sărăcie, iar peste 80% din glob este nedezvoltat, astfel încât concurența în creștere între „combustibil și alimente” este o problemă morală. Luați în considerare etanolul, farmec constată că, odată cu creșterea producției de etanol și a mandatelor din 2006, prețurile la alimente au crescut brusc, iar familia tipică americană de patru persoane a plătit cu 2.055 USD mai mult în facturile la alimente decât ar fi fost cazul dacă costurile s-ar fi menținut la linia de trend 1950-2005. Peste 40% din porumbul din SUA este folosit pentru a produce etanol, care s-a scurs pentru a provoca revolte în Mexico City, ca un exemplu, din cauza costurilor mai mari pentru tortilla. Cererea de Biodiesel crește prețul boabelor de soia, iar acest lucru are un efect extraordinar de scădere, deoarece boabele de soia au literalmente sute de utilizări în produsele industriale, de la ulei de motor la creioane colorate la produse alimentare și furaje pentru animale. Peste 98% din făina de soia din SUA este destinată hrănirii porcilor, găinilor și vacilor. Astăzi, carnea de vită, carnea de porc, păsările de curte, ouăle și laptele au avut cele mai dramatice creșteri de prețuri, mărite de secetă, un focar de virus și exporturile în creștere.
piețele de energie concurează în mod regulat cu sectorul alimentar pentru uleiul vegetal, astfel încât prețurile la soia și prețurile la energie au fost legate statistic, creând un preț minim pentru uleiul de soia. Creșterea prețurilor la alimente și energie extinde deja periculos problema „insecurității alimentare”.”Indicele prețurilor la alimente din SUA se apropie acum de 250, bazat pe 100 la mijlocul anilor 1980. aproximativ 20% din acele familii americane cu copii sunt „nesigure alimentare.”Prețurile mai mari ale alimentelor interne au consecințe grave la nivel mondial: din 2008, țările în curs de dezvoltare, deja împovărate cu venituri mici și datorii în creștere, au constituit cea mai mare parte a exporturilor de alimente din SUA. În plus, în ciuda subvențiilor semnificative și a politicilor protecționiste, biodieselul este în mod evident mai scump decât uleiul de încălzire, necesitând în continuare ajutor guvernamental pentru a supraviețui. Știm acest lucru deoarece Platts tocmai a raportat că decizia EPA de a întârzia eliberarea mandatelor de amestecare RFS a lăsat piața biodieselului „moartă.”Administrația americană pentru informații energetice nu preconizează o creștere semnificativă a producției de biodiesel. Ca și sănătatea umană (de ex., venitul disponibil mai mare este baza sănătății noastre) și beneficiile climatice (de exemplu, decesele meteorologice extreme au fost reduse cu 99% în epoca combustibililor fosili din 1920) ale sistemelor energetice convenționale mai ieftine și mai fiabile sunt ignorate în mod convenabil, chiar și mandatele guvernamentale bine intenționate pentru energiile regenerabile, cum ar fi biocombustibilii, nu ar trebui să ne facă niciodată orbi la realitățile pieței. Biroul de responsabilitate al Guvernului a constatat anul trecut că Departamentul Apărării al SUA a plătit până la 150 de dolari pe galon pentru combustibilii alternativi obținuți din alge, când combustibilii pe bază de petrol costă doar 3 dolari pe galon.
Fig. 1: Biocombustibilii Au Densități Energetice Mai Mici…și sunt astfel mai puțin eficiente din punct de vedere energetic
surse: JTC; DOE
beneficii de mediu extrem de discutabile
contrar a ceea ce auzim, emisiile totale de gaze cu efect de seră generate de biocombustibili pe durata ciclului de viață sunt practic imposibil de măsurat. Pentru a ilustra, există un dezacord semnificativ cu privire la economiile reale de energie și gaze cu efect de seră ale biocombustibililor care înlocuiesc combustibilii fosili și „un număr mare de publicații care analizează ciclul de viață al sistemelor de biocombustibili prezintă concluzii variate și uneori contradictorii, chiar și pentru același tip de biocombustibil.”(vezi acest studiu aici). În timp ce emisiile” directe” pot fi mai mici pentru biocombustibili, emisiile lor „indirecte” mult mai abstracte echivalează de obicei cu emisii mai mari pe ciclul de viață. Cu alte cuvinte, gazele cu efect de seră sunt emise de-a lungul diferitelor etape ale producției și utilizării biocombustibililor, în producerea îngrășămintelor, pesticidelor și combustibilului utilizat în agricultură, în timpul procesării chimice, transportului și distribuției, până la utilizarea finală. Acest proces implică o cantitate semnificativă de energie fosilă în sine de-a lungul întregului lanț de aprovizionare, care face adesea biocombustibilii mai puțin ecologici decât combustibilii pe bază de petrol. De la zdrobire prin transport, poate fi nevoie de 18 megajouli de energie fosilă pentru a produce doar un litru de biodiesel pe bază de soia-ceea ce echivalează cu o jumătate de litru de benzină. Problemele de mediu necunoscute care apar indirect din utilizarea biocombustibililor sunt semnificative: 1) conflicte directe între terenuri pentru combustibili și terenuri pentru alimente, 2) alte schimbări de utilizare a terenurilor, 3) deficitul de apă, 4) pierderea biodiversității și 4) poluarea cu azot prin utilizarea excesivă a îngrășămintelor.
biodieselul pe bază de soia, principala noastră materie primă pentru biodiesel, este în special intensiv în teren-luând de cinci ori mai mult teren decât etanolul pentru a produce cantitatea echivalentă de energie pentru biocombustibili. Biodieselul are emisii de NOx semnificativ mai mari în comparație cu motorina obișnuită, deoarece are mult mai mult oxigen (a se vedea acest studiu aici). NOx sunt o familie extrem de puternică de gaze cu efect de seră care are un impact de peste 300 de ori mai mare asupra încălzirii atmosferei decât CO2. Uniunea oamenilor de știință în cauză a concluzionat: „biocombustibilii au efecte secundare grave care le subminează beneficiile climatice și reprezintă o amenințare pentru resursele de apă.”În 2014, Grupul interguvernamental privind schimbările climatice a raportat că emisiile indirecte din biocombustibili” pot duce la emisii totale mai mari decât atunci când se utilizează produse petroliere.”Și un studiu comandat de Uniunea Europeană s-a concentrat pe emisiile indirecte și a concluzionat că emisiile de CO2 provenite de la biocombustibili sunt de patru ori mai mari decât cele ale produselor pe bază de petrol. Institutul Internațional pentru Dezvoltare Durabilă a estimat, de asemenea, că beneficiile climatice din înlocuirea combustibililor petrolieri cu biocombustibili sunt practic zero. Un studiu recent realizat de Chatham House a fost și mai contondent: „Biodieselul din uleiurile vegetale se dovedește a fi mai rău pentru climă decât motorina fosilă.”în timp ce tendința cererii de biocombustibili (datorită utilizării obligatorii) este puternic ascendentă, utilizarea internă a petrolului în toate sectoarele este fie în creștere lentă, plată, fie chiar în scădere. De exemplu, până în 2025, De exemplu, World Energy Outlook 2014 al Agenției Internaționale pentru Energie estimează că producția totală de petrol din SUA va crește cu peste 20%, în timp ce cererea va scădea cu aproximativ 8%, deoarece noile standarde de eficiență a vehiculelor, de exemplu, se așteaptă să reducă utilizarea cu 2,2 milioane b/zi. ca atare, disponibilitatea petrolului se extinde rapid. Producția de țiței din SUA este acum peste 9.5 milioane b / zi, cel mai înalt nivel din 1972. Și cu un potențial masiv de creștere în Canada (locul 3 la nivel global cu 173 miliarde de barili de rezerve de petrol dovedite) și Mexic (noile reforme energetice vor permite investiții străine), securitatea petrolului din America de Nord devine din ce în ce mai puternică.
Fig. 2: Convenabil Ignorat…Eficiența mai scăzută a energiei regenerabile este cel mai bine caracterizată în sectorul electricității din SUA (factori de capacitate în 2018)