Varför biobränslen inte kan ersätta olja
” det finns en växande oro för biobränslens roll i stigande livsmedelspriser…och tvivel om klimatfördelarna. Detta har lett till allvarliga frågor om deras hållbarhet,” Renewable Fuels Agency
Energy Independence and Security Act från 2007: s Renewable Fuel Standard (RFS2) beställer användningen av minst 36 miljarder liter transportbiobränslen år 2022, upp från cirka 15 miljarder liter produktion idag (i jämförelse använder USA nu 140 miljarder liter bensin och 63 miljarder liter dieselbränsle varje år). Av detta förväntas 16 miljarder gallon vara från ”cellulosabiobränslen”, som härrör från delar av växter, träavfall och andra råvaror som inte är livsmedel (även om endast cirka 21 miljoner gallon producerades 2014). U. S. Environmental Protection Agency (EPA) ansvarar för att upprätta och genomföra regler för att säkerställa efterlevnad. Etanol och biodiesel är de två huvudtyperna av biobränslen som härrör från organiskt material (erhållet direkt från växter eller indirekt från jordbruks -, handels -, hushålls-och/eller industriavfall). För att vara ett livskraftigt alternativ för petroleum bör ett biobränsle ge en nettoenergivinst, erbjuda tydliga miljömässiga och ekonomiska fördelar och inte minska livsmedelsförsörjningen och/eller öka deras kostnader. Biobränslen uppfyller inte dessa krav och bör därför förbli en nischmarknad, som används måttligt och valfritt i stället för på uppdrag i bred offentlig användning. Miljögrupper själva har funnit att mellan 2008 och 2022 kommer biobränslen att få mer än 400 miljarder dollar i subventioner.
ökar bränsle-och livsmedelspriserna
ett stort hinder för kommersialisering av biobränslen är deras kostnader i jämförelse med petroleumbaserade bränslen. Lägre energitäthet och priset på råvaror gör biobränslen dyrare vid värmeproduktion. Och ju högre biobränsleinnehållet i bränslet desto lägre energitäthet och därmed energieffektivitet (se Fig. 1). Ett viktigt koncept när man överväger alternativ till petroleum är energiavkastningen på investeringen (EROI), eller hur mycket nettoenergivinst som finns i den färdiga produkten jämfört med den totala energin som användes i dess produktion. EROI mäter processerna för att producera, distribuera och konsumera en energikälla. Och det påverkar direkt priset, adoptionsgraden, den ekonomiska utvecklingsgraden och miljöfördelarna med det samhälle som konsumerar det. Petroleum har en EROI på 16, jämfört med bara 5,5 för biodiesel från sojabönor, som står för cirka 60% av den amerikanska biodieselproduktionen. I verkligheten innebär detta att biobränslen strider mot statliga och nationella mål/mandat att distribuera energieffektivitet som en ”prioriterad resurs” för att minska både energianvändning och växthusgasutsläpp. Till exempel, släppt i maj 2014, nämner Vita Husets 40-sidiga energistrategi för Amerika ”effektivitet” hela 44 gånger!
biobränslen är frätande och orsakar sprickbildning i stål, så industrin domineras av lastbilar och järnväg, inte vårt omfattande och billigare rörledningssystem. Lastbilar kan öka transportkostnaderna med en faktor fem och järnväg med en faktor tre eller fyra. Detta kan snabbt lägga till för nordöstra stater som New York och Massachusetts som vill använda mer biobränslen: 95% av etanolproduktionen och 60% av biodieselproduktionen sker i det avlägsna Mellanvästern. Från 2007-2014 har en uppskattning amerikanska bilister att betala en årlig $ 10 miljarder extra i bränslekostnader för att blanda 93 billon gallon etanol till bensin. Konventionell eldningsolja som innehåller 2% biodiesel (nu övervägs som ett mandat för New York) kostar i allmänhet cirka 3-5 cent per gallon mer och stiger 1-2 cent för varje procent av biodiesel som finns. Som en handelsvara anses begagnad matolja från Fritöser (”gult fett”) som de mest hållbara typerna av biodiesel, och efterfrågan ökar. Det oraffinerade råmaterialet ensam kallas nu ”flytande guld” och hämtar över $3 per gallon i New York City, när restaurangägare var tvungna att betala för att få det tagit bort för några år sedan. På grund av det stigande värdet har stöld och försäljning av ”svarta marknaden” följt: endast 30% av avfallsfett i New York City hämtas av licensierade samlare. Merkostnader för biobränslen går ofta inte redovisade. En studie som släpptes i januari av World Resources Institute fann att biobränslemandat misslyckas med att överväga deras alternativkostnader, ett vanligt misstag som görs av dem som driver förnybara energikällor över konventionella former av energi som olja. Inkonsekvensen av biobränslen och blandningarnas varierande styrka skapar betydande problem, särskilt ur bränsleeffektivitetssynpunkt. EPA har till exempel försenat sina 2014, 2015 och 2016 RFS-blandningsvolymer på grund av högre priser, utrustningsskador (etanol kan skada motorer), kostsamma reparationer och försörjningsbrist.
biobränslen ökar livsmedelspriserna (plus volatiliteten i dessa priser) och har därför inte många av de positiva fördelarna för mänskligheten som förespråkarna hävdar. Faktum är att FN har bett USA att avbryta sina biobränslemandat eftersom det förvärrade matkrisen: ett barn dör av hunger var 10: e sekund. För USA och världen lever 48 miljoner amerikaner i fattigdom, och över 80% av världen är outvecklad, så den ökande konkurrensen mellan ”bränsle och mat” är en moralisk fråga. Tänk på etanol, FarmEcon finner att med montering av etanolproduktion och mandat sedan 2006 har livsmedelspriserna ökat kraftigt och den typiska amerikanska familjen på fyra har betalat 2 055 dollar mer i maträkningar än vad som skulle ha varit fallet om kostnaderna hade hållit sig till trendlinjen 1950-2005. Över 40% av den amerikanska majsen används för att producera etanol, vilket har sipprat ner för att orsaka upplopp i Mexico City, som ett exempel, över högre kostnader för tortillor. Biodiesel efterfrågan ökar priset på sojabönor, och detta har en enorm trickling ner effekt eftersom sojabönor har bokstavligen hundratals användningsområden i industriprodukter från motorolja till kritor till livsmedelsprodukter och djurfoder. Över 98% av amerikanska sojamjöl går till foder grisar, kycklingar och kor. Idag har nötkött, fläsk, fjäderfä, ägg och mjölk haft de mest dramatiska prisökningarna, förstärkt av torka, ett virusutbrott och växande export.
energimarknaderna konkurrerar nu regelbundet med livsmedelssektorn för vegetabilisk olja, så sojabönspriser och energipriser har statistiskt kopplats, vilket skapar ett golvpris för sojaolja. Stigande livsmedels-och energipriser utvidgar redan farligt problemet med ”livsmedelsosäkerhet.”Det amerikanska matprisindexet närmar sig nu 250, baserat på 100 i mitten av 1980-talet. cirka 20% av de amerikanska barnfamiljerna är ”mat osäkra.”Högre inhemska livsmedelspriser har allvarliga globala konsekvenser: sedan 2008 har utvecklingsländer, som redan är belastade med låga inkomster och stigande skulder, utgjort huvuddelen av USA: s livsmedelsexport. Trots betydande subventioner och protektionistisk politik är biodiesel uppenbarligen dyrare än eldningsolja, vilket fortfarande kräver statligt stöd för att överleva. Vi vet detta eftersom Platts bara rapporterade att EPA: s beslut att fördröja frisläppandet av RFS-blandningsmandaten har lämnat biodieselmarknaden ”död.”Den amerikanska Energiinformationsadministrationen projicerar inte en betydande ökning av biodieselproduktionen. Som människors hälsa (t. ex. mer disponibel inkomst är grunden för vår hälsa) och klimatfördelar (t.ex. extrema väderdödsfall har minskat 99% i fossilbränsletiden sedan 1920) av billigare och mer tillförlitliga konventionella energisystem ignoreras bekvämt, även väl avsedda regeringsmandat för förnybara energikällor som biobränslen borde aldrig göra oss blinda för marknadsrealiteter. Regeringen Accountability Office förra året fann att det amerikanska försvarsdepartementet hade betalat upp till $150 per gallon på alternativa jetbränslen gjorda av alger när oljebaserade jetbränslen kostar bara $3 per gallon.
Fig. 1: Biobränslen Har Lägre Energitäthet…och är därmed mindre energieffektiva
källor: JTC; DOE
mycket tvivelaktiga miljöfördelar
i motsats till vad vi fortsätter att höra är de totala livscykelutsläppen från biobränslen praktiskt taget omöjliga att mäta. För att illustrera finns det betydande oenighet om de faktiska energi-och växthusgasbesparingarna för biobränslen som förskjuter fossila bränslen, och ett ”ett stort antal publikationer som analyserar livscykeln för biobränslesystem presenterar varierande och ibland motstridiga slutsatser, även för samma biobränsletyp.”(se Denna studie här). Medan ”direkta” utsläpp ” kan vara lägre för biobränslen, motsvarar deras mycket mer abstrakta ”indirekta” utsläpp vanligtvis högre livscykelutsläpp. Med andra ord släpps växthusgaser ut genom de olika stadierna i produktion och användning av biobränslen, vid framställning av gödselmedel, bekämpningsmedel och bränsle som används i jordbruket, under kemisk bearbetning, transport och distribution, fram till slutanvändning. Denna process involverar en betydande mängd fossil energi i sig längs hela försörjningskedjan som ofta gör biobränslen mindre miljövänliga än petroleumbaserade bränslen. Från krossning genom transport kan det ta 18 megajoule fossil energi för att göra bara en liter sojabönbaserad biodiesel-det motsvarar en halv liter bensin. De oredovisade miljöproblemen som indirekt uppstår vid användning av biobränsle är betydande: 1) direkta konflikter mellan mark för bränslen och mark för mat, 2) andra förändringar av markanvändningen, 3) vattenbrist, 4) förlust av biologisk mångfald och 4) kväveföroreningar genom överdriven användning av gödselmedel.
sojabaserad biodiesel, vår huvudsakliga råvara för biodiesel, är särskilt markintensiv – tar fem gånger mer mark än etanol för att producera motsvarande mängd biobränsleenergi. Biodiesel har betydligt högre NOx-utsläpp jämfört med vanligt dieselbränsle eftersom det har mycket mer syre (se Denna studie här). NOx är en extremt potent familj av växthusgaser som har mer än 300 gånger större inverkan på uppvärmning av atmosfären än CO2. Unionen av berörda forskare har dragit slutsatsen: ”biobränslen har allvarliga sekundära effekter som undergräver deras klimatfördelar och utgör ett hot mot vattenresurserna.”2014 rapporterade den mellanstatliga panelen för klimatförändringar att indirekta utsläpp från biobränslen ”kan leda till större totala utsläpp än vid användning av petroleumprodukter.”Och en studie som beställts av Europeiska unionen fokuserade på indirekta utsläpp och drog slutsatsen att CO2-utsläpp från biobränslen är fyra gånger högre än för petroleumbaserade produkter. Internationella institutet för hållbar utveckling har också uppskattat att klimatfördelarna med att ersätta petroleumbränslen med biobränslen i princip är noll. En ny studie av Chatham House var ännu mer trubbig: ”Biodiesel från vegetabiliska oljor har visat sig vara värre för klimatet än fossil diesel.”
medan efterfrågan på biobränslen (tack vare obligatorisk användning) är starkt uppåt, är den inhemska användningen av olja i alla sektorer antingen långsamt växande, platt eller till och med minskande. Till exempel, till 2025, till exempel, International Energy Agency ’ s World Energy Outlook 2014 projekt som den totala amerikanska oljeproduktionen kommer att öka över 20%, medan efterfrågan kommer att sjunka cirka 8%, som nya fordonseffektivitetsstandarder, till exempel, förväntas minska användningen av 2.2 miljoner b/d. som sådan ökar tillgången på olja snabbt. USA: s råoljeproduktion är nu över 9.5 miljoner b / d, den högsta nivån sedan 1972. Och med massiv tillväxtpotential i Kanada (3: e globalt med 173 miljarder fat beprövade oljereserver) och Mexiko (Nya energireformer kommer att möjliggöra utländska investeringar) blir nordamerikansk oljesäkerhet bara starkare.
Fig. 2: Bekvämt Ignoreras…Förnybara energikällor lägre effektivitet är bäst Typifierade i den amerikanska elsektorn (Kapacitetsfaktorer i 2018)