Biopaliva motorová

Michal Kos, redakce energeticky.cz

Na svém poli si vypěstuju řepku, vylisuju z ní olej, ten naleju do nádrže traktoru a taky do auta a zbytky z lisování řepky použiju jako výborné krmivo pro kravky, a to vše mě vyjde o polovinu levněji, než kdybych kupoval naftu na pumpě.

No tak takhle to zní trochu jako sen. Jenže ono to tak nějak může být a jsou lidé, co to přesně takhle dělají. Nicméně málo který zdroj energie, který jsme si zvykli označovat jako „obnovitelný“ či „ekologický“, vyvolává tak protikladná tvrzení a názory jako právě biopaliva.

Rozčarování? Ekologický „zázrak“ se prozatím nekoná…

Ještě nedávno se zdálo, že právě biopaliva budou jednou z alternativ, které se budou zásadně podílet na koncepci trvale udržitelného rozvoje. Avšak problémy, které masivnější výrobu biopaliv doprovázejí, ukazují, že využívání tohoto zdroje energie nebude tak jednoduché.

Snaha USA či EU dotovat produkci biopaliv vede k hromadnému využívání stávajících zemědělských ploch pro pěstování „biopalivových“ plodin (u nás např. řepka, v USA kukuřice ad.) Nejde jen o zmenšení plochy dříve určené k pěstování obilnin, dochází i k zabírání ploch nových. V důsledcích může docházet až k tak zásadně negativním jevům, jako je podstatné zdražování potravin či paradoxně k neočekávanému zvětšení produkce skleníkových plynů.

V tomto článku se nebudeme podrobně zabývat analýzami dopadů masové výroby biopaliv, tomu by bylo zapotřebí věnovat článek samostatný a nadmíru fundovaný. Současný stav analýz této problematiky nedovoluje vynášet jednoznačné soudy a stanoviska – na to si budeme muset ještě nějaký čas počkat. Cílem článku bude především to, aby bylo osvětleno, co jsou biopaliva, jak se vyrábějí, k čemu se používají a aby byl učiněn pokus o naznačení budoucích perspektiv a obecného vývoje tohoto energetického zdroje.

Druhy motorových biopaliv a jejich využití

Pojmem motorová biopaliva označujeme paliva, která jsou vyrobená z rychlerostoucích zemědělských plodin, z bioodpadu apod. a která se dají použít do motorů automobilů či motorů zemědělských, stavebních a jiných strojů. V praxi to může být například bionafta, čistý rostlinný olej, biolíh či bioplyn.

Bionafta

Pojem bionafta označuje v ČR metylester, který se vyrábí z řepkového oleje. Bionafta se dá použít pro každý vznětový motor (i neředěná motorovou naftou), pokud pryžová a plastová těsnění a armatury vyměníme za náhrady, které jsou odolné vůči metylesteru. Může též docházet ke snížení viskozity motorového oleje, je třeba jej častěji měnit.

Možnost využití bionafty není žádnou novinkou. Problémem je však absence daňového zvýhodnění tohoto paliva u nás, nicméně MŽP ČR, podle slov Martina Bursíka, do budoucna toto zvýhodnění prosazuje.

Čistý rostlinný olej

Motory, které dokážou zužitkovat čistý rostlinný olej, to je lákává představa jak pro farmáře, tak pro dopravce – podařilo by se tím totiž zvýšit energetickou soběstačnost. Nabízejí se různá konstrukční řešení, nicméně startování se bez motorové nafty neobejde.

Přibližně od konce osmdesátých let minulého století se objevují stroje upravené pro využití řepkového oleje (firma Eicher – traktor s tzv. vířivým motorem, Motorenfabrik Manheim – motory s předkomůrkou). Nevýhodou těchto motorů byla vysoká spotřeba, až o 15 % větší než u běžného paliva. Objevily se i další úpravy, ale náklady s nimi spojené byly taktéž vysoké. Výrobci DMS Schönebeck a TMW Nordhausen vyvinuli motory schopné solidně spalovat jakýkoliv rostlinný olej. Tyto typy motorů v kombinaci s elektrickým generátorem se používají např. v blokových kotelnách, odpadní teplo se zužitkovává k ohřevu vody. Olejnaté rostliny mohou být v rámci těchto systémů zužitkovány hned dvakrát – pěstitelé dodají olejnatá semena bioteplárně a odeberou od ní kvalitní pokrutiny vzniklé lisováním za studena.

Získávání oleje

Oleje vyrábějí průmyslové lisovny, běžné jsou však i malé provozy s kontinuálními šnekovými lisy. Takovéto provozy sice nedosahují tak velké výtěžnosti jako provozy průmyslové, o to kvalitnější jsou však pokrutiny, které vznikají jako odpadní produkt. Výrobci šnekových lisů jsou povýtce zahraniční, v ČR se jejich výrobou zabývá firma Farmet z České Skalice.

Biolíh (bioetanol)

Dalším palivem, které řadíme mezi biopaliva, je biolíh. Vyrábí se z cukrové řepy nebo z obilnin. Jeho využití se rýsuje v benzínové směsi Natural, kde by měl jako aditivum nahradit aditivum současné, jehož základem je metylalkohol vyrobený z fosilních zdrojů. V některých státech se již dnes připravují palivové směsi, ve kterých tvoří biolíh podíl až 20 %.

Bioplyn

I bioplyn lze použít jako motorové palivo. S jeho masivnějším využíváním se počítá v souvislosti s výstavbou nových bioplynových stanic. Pro ilustraci: zpracováním 10 kg kuchyňského odpadu získáme cca 1 m3 bioplynu, což nám vydrží asi na 10 km jízdy osobním automobilem.

Energetická a ekonomická efektivita výroby biopaliv

Jedním z ukazatelů, kde se studie zabývající se biopalivy rozcházejí, je právě ekonomická a energetická efektivita jejich výroby. Jestliže některé studie udávají hodnoty vysoké a kladné, jiné oponují, že po sečtení všech skutečných nákladů dojdeme až k číslům záporným.

Uvedeme jeden příklad, který vyznívá velmi optimisticky:
Energie, kterou získáme spalováním biopaliva z řepky převyšuje zhruba 2,5 × množství energie, kterou na výrobu takového paliva spotřebujeme, a to včetně pěstování. Při výrobě biopaliva z řepky můžeme výborně zužitkovat odpad v podobě pokrutin jako vysoce hodnotné krmivo pro hospodářská zvířata, při výrobě bionafty můžeme zužitkovat i odpad v podobě směsi glycerínu a metylalkoholu.

Při prodeji a nákupu biopaliv záleží ve značné míře na daňovém zatížení, rostlinné oleje jsou totiž ve světových cenách až 3 × dražší než běžná motorová nafta, a tak nejsou bez daňového zvýhodnění konkurenceschopné.

Biopaliva a ekologie

Z ekologického hlediska jsou biopaliva vyráběná z olejnatých rostlin výhodnější než tradiční motorová nafta. Nijak zásadně se nepodílejí na skleníkovém efektu, neprodukují zdraví škodlivé emise.

Tak tohle byla ještě v nedávných dobách berná mince. V současnosti se však objevuje stále větší množství odborných studií, které tvrdí, že důsledky výroby a používání biopaliv jsou přinejmenším velmi diskutabilní, některé otevřeně hovoří o převládajících negativech ve srovnání s fosilními palivy. Poukazuje se hlavně na zabírání nové hospodářské půdy (a tím pádem na kácení zalesněných ploch), na vyčerpávání půdy a zvýšenou potřebu hnojení a také na zvýšenou produkci sloučenin dusíku.

Jak to vidí Martin Bursík?

Biopaliva ano, ale s rozmyslem. Tak zní nadpis článku, který publikoval ministr životního prostředí ČR Martin Bursík 8. 7. 2008 na blog.aktualne.centrum.cz. Ve článku stručně shrnuje momentální postoj MŽP k biopalivům a naznačuje jejich budoucnost.

Martin Bursík hovoří o tom, že postoj MŽP k biopalivům je diferencován podle toho, jaký je charakter životního cyklu a další faktory udržitelnosti určitého biopaliva. Uvádí, že v následujícím roce (2009) se má zvýšit podíl složky biopaliva v benzínu ze 2 % na 3,5 %, v naftě ze 2 % až na 4,5 %. Trvá na tom, že vláda má předložit novelu zákona o spotřební dani, která by biopaliva od daně osvobodila. Do roku 2020 platí záměr nahradit 10 % benzínu a nafty biopalivy. Martin Bursík připouští, že v některých zemích mohou podobné záměry působit nepříznivě na půdu a na potravinovou produkci, nicméně to není případ ČR, jelikož u nás máme dostatek půdy jak pro potraviny, tak pro biopaliva. Osvobození od daní je potom nutné proto, aby byli čeští producenti konkurenceschopní vůči dodávkám biopaliv ze zahraničí, a biopaliva se nedovážela „přes půl planety“.

Podle Martina Bursíka musí biopaliva nezbytně dodržovat kritéria udržitelnosti, na kterých se dohodne EU. Mezi ta nejdůležitější patří tato: biopalivo musí v celém svém životním cyklu produkovat minimálně o 35 procent méně CO2 než ropná alternativa; suroviny pro biopaliva nesmějí vyrůst za cenu poškození chráněných ekosystémů, například deštných pralesů.

Jako velmi blízkou budoucnost, v horizontu několika let, vidí Martin Bursík konkurenceschopnost tzv. biopaliv 2. generace, která se nevyrábějí z potravinářských surovin, ale z odpadní biomasy (např. sláma, seno, dřevní štěpka, komunální bioodpad…).

Shrnutí – výhody a nevýhody

Vzhledem ke kontroverznosti biopaliv a nedostatku dlouhodobějších zkušeností s užíváním těchto zdrojů je třeba chápat výhody či nevýhody s nimi spojené jako relativní a ne zcela potvrzené.

Výhody

- nulové navýšení emisí CO2 (v měřítkách celosvětové produkce diskutabilní – technologie související s výrobou biopaliv produkují množství CO2, které nebývá započítáváno; vykácením zalesněných ploch se snižuje schopnost pohlcování CO2)
- snížení závislosti civilizace na fosilních zdrojích
- snížení závislosti jednotlivých odběratelů na výrobcích tradičních pohonných hmot z fosilních zdrojů
- možnost zužitkování bioodpadu (bioodpad domácností, potravinářského průmyslu apod. – bioplyn; zužitkování odpadních produktů vzniklých výrobou biopaliv - krmiva)
- výhody od státu a EU (zatím v jednání)

Nevýhody

- možný negativní ekologický dopad (zabírání dalších ploch za účelem obhospodařování, kácení lesů a pralesů; vyčerpávání půdy, kontaminace půdy hnojivy a ochrannými chemickými prostředky)
- možný vliv na zdražování a nedostatek potravin (zemědělcům se více vyplatí pěstování plodin upotřebitelných na výrobu biopaliv)

Vyhlídky do budoucna

Nápad s biopalivy sám o sobě jistě není špatný, jen zřejmě ještě nepřišla vhodná doba uvést jej do praxe ve větším, celosvětovém měřítku. Je třeba zdokonalit metody a technologie výroby biopaliv do té míry, aby nedocházelo k ohrožování potravinové produkce, ke zbytečným ekologickým zátěžím a ekonomickým ztrátám. Cesty se otvírají např. ve využití rostlin, jimž postačuje pro jiné druhy neúrodná půda, možnosti jsou ve zpracování bioodpadu apod. Doufejme, že vývoj bude pozitivní.