nahrazení fosilních paliv biopalivy-palivy vyrobenými z obnovitelných organických materiálů—má potenciál snížit některé nežádoucí aspekty výroby a používání fosilních paliv, včetně konvenčních a skleníkových plynů (GHG) znečišťujících emisí, vyčerpání vyčerpatelných zdrojů a závislosti na nestabilních zahraničních dodavatelích. Poptávka po biopalivech by také mohla zvýšit příjem zemědělských podniků., Na druhou stranu, protože mnoho krmiv pro biopaliva vyžaduje půdu, vodu a další zdroje, výzkum naznačuje, že výroba biopaliv může vést k několika nežádoucím účinkům. Potenciální nevýhody zahrnují změny ve využívání půdy vzory, které mohou zvýšit emise SKLENÍKOVÝCH plynů, tlak na vodní zdroje, znečištění ovzduší a vody, a zvýšené náklady na potraviny. V závislosti na vstupní surovině a výrobním procesu a časovém horizontu analýzy mohou biopaliva emitovat ještě více GHG než některá fosilní paliva na energeticky ekvivalentním základě., Biopaliva mají také tendenci vyžadovat dotace a další tržní intervence, aby ekonomicky konkurovala fosilním palivům, což v ekonomice vytváří ztráty mrtvé váhy.
- pozadí
- potenciální ekonomické přínosy výroby biopaliv
- potenciální ekonomické nevýhody a dopady výroby biopaliv
- americké politické přístupy na podporu výroby biopaliv
- Související odkazy
pozadí
biopaliva první generace jsou vyrobena z cukrové třtiny, cukrové třtiny), škrobových plodin (kukuřice, čirok), olejnin (sója, řepka) a živočišné tuky., Cukrové a škrobové plodiny se převádějí fermentačním procesem za vzniku bioalkoholů, včetně ethanolu, butanolu a propanolu. Oleje a živočišné tuky mohou být zpracovány na bionaftu. Ethanol je nejrozšířenější bioalkoholové palivo. Většina vozidel může používat směsi benzínu a ethanolu obsahující až 10 procent ethanolu (podle objemu). Flexibilní palivová vozidla mohou používat E85, směs benzínu a ethanolu obsahující až 85 procent ethanolu. V roce 2013 bylo v USA umístěno více než 2300 čerpacích stanic E85 (americké ministerstvo energetiky).,
biopaliva druhé generace, nebo celulózová biopaliva, jsou vyrobeny z celulózy, která je k dispozici z nepotravinářských plodin a odpadní biomasy, jako je kukuřice, kukuřice, sláma, dřevo a vedlejší produkty ze dřeva. Biopaliva třetí generace používají jako surovinu řasy. Komerční výroba celulózových biopaliv začala v USA v roce 2013, zatímco biopaliva řas se dosud nevyrábějí komerčně.
potenciální ekonomické přínosy výroby biopaliv
nahrazení fosilních paliv biopalivy má potenciál přinést řadu výhod., Na rozdíl od fosilních paliv, které jsou vyčerpatelnými zdroji, se biopaliva vyrábějí z obnovitelných zdrojů. Jejich výroba a použití by tak teoreticky mohly být udržovány neomezeně dlouho.
Zatímco výroba biopaliv výsledky ve emisí SKLENÍKOVÝCH plynů na několik fází procesu, EPA (2010) analýza Norma pro Obnovitelná Paliva (RFS) předpokládá, že několik typů biopaliv může výnos snížit životní cyklus emisí SKLENÍKOVÝCH plynů než benzín přes 30 let časový horizont., Akademické studium dalších ekonomických modelů také zjistili, že biopaliva mohou vést ke snížení životní cyklus emisí SKLENÍKOVÝCH plynů oproti konvenčním palivům (Hertel et al. 2010, Huang et al. 2013). Biopaliva druhé a třetí generace mají významný potenciál snížit emise skleníkových plynů ve srovnání s konvenčními palivy, protože krmiva mohou být vyráběna za použití okrajové půdy. V případě odpadní biomasy se navíc nevyžaduje žádná další zemědělská produkce a nepřímé emise skleníkových plynů zprostředkované trhem mohou být minimální, pokud odpady nemají jiné produktivní využití.,
biopaliva mohou být vyráběna na domácím trhu ,což by mohlo vést k nižšímu dovozu fosilních paliv (Huang et al. 2013). Pokud výroba a používání biopaliv sníží naši spotřebu dovážených fosilních paliv, můžeme se stát méně zranitelnými vůči nepříznivým dopadům narušení dodávek (US EPA 2010). Snížení naší poptávky po ropě by také mohlo snížit jeho cenu, což by přineslo ekonomické výhody pro americké spotřebitele, ale také potenciálně rostoucí spotřebu ropy v zahraničí (Huang et al. 2013).
biopaliva mohou snížit některé emise znečišťujících látek., Zejména Ethanol může zajistit úplné spalování a snížit emise oxidu uhelnatého (US EPA 2010).
je důležité si uvědomit, že výroba a spotřeba biopaliv sama o sobě nesníží emise skleníkových plynů nebo konvenčních znečišťujících látek, nezmenší dovoz ropy ani nezmírní tlak na vyčerpatelné zdroje. Výroba a používání biopaliv se musí shodovat se snížením výroby a používání fosilních paliv, aby se tyto výhody nahromadily. Tyto výhody by byly zmírněny, pokud by se emise biopaliv a požadavky na zdroje rozšířily, spíše než vytlačily, ty fosilních paliv.,
Potenciální ekonomické disbenefits a dopadů výroby biopaliv
Biopaliv obsahují mnoho plodin, které by jinak mohly být použity pro lidskou spotřebu přímo, nebo nepřímo jako krmivo pro zvířata. Přesměrování těchto plodin na biopaliva může vést k větší ploše půdy věnované zemědělství, zvýšenému využívání znečišťujících vstupů a vyšším cenám potravin. Celulózová krmiva mohou také soutěžit o zdroje (půda, voda, hnojivo atd.), které by jinak mohly být věnovány výrobě potravin., V důsledku toho některé výzkumy naznačují, že výroba biopaliv může vést k několika nežádoucím vývojům.
změny ve vzorcích využívání půdy mohou zvýšit emise skleníkových plynů uvolněním pozemských zásob uhlíku do atmosféry (Searchinger et al . 2008). Krmiva pro biopaliva pěstovaná na půdě vyčištěné z tropických lesů, jako jsou sójové boby v Amazonii a ropná Palma v jihovýchodní Asii, vytvářejí zvláště vysoké emise skleníkových plynů (Fargione et al. 2008)., Dokonce i použití celulózových krmiv může vyvolat vyšší ceny plodin, které podporují expanzi zemědělství na nevyvinutou půdu, což vede ke ztrátám emisí skleníkových plynů a biologické rozmanitosti (Melillo et al. 2009).
postupy výroby a zpracování biopaliv mohou také uvolňovat GHG. Aplikace hnojiva uvolňuje oxid dusný, silný skleníkový plyn. Většina biorefinerií pracuje s použitím fosilních paliv., Některé výzkumy naznačují, že emise SKLENÍKOVÝCH plynů vyplývající z výroby biopaliv a použití, včetně těch z nepřímé změny ve využívání půdy, může být vyšší než generovaná z fosilních paliv, v závislosti na časový horizont analýzy (Melillo et al. 2009, Mosnier et al. 2013).
Pokud jde o dopady na životní prostředí bez GHG, výzkum naznačuje, že výroba biopaliv, zejména potravinářských plodin, jako je kukuřice a sója, by mohla zvýšit znečištění vody živinami, pesticidy a sedimenty (NRC 2011). Zvýšení zavlažování a rafinace ethanolu by mohlo vyčerpat kolektory (NRC 2011)., Kvalita ovzduší může také klesat v některých oblastech, pokud dopad biopaliv na emise výfukových plynů plus další emise na biorafinerií zvyšuje čistý konvenční znečištění ovzduší (NRC 2011).
ekonomické modely ukazují, že používání biopaliv může mít za následek vyšší ceny plodin, i když rozsah odhadů v literatuře je široký. Například studie z roku 2013 zjistila projekce vlivu biopaliv na ceny kukuřice v roce 2015 v rozmezí od 5 do 53 procent (Zhang et al. 2013)., Zpráva Národní rady pro výzkum (2011) o RFS zahrnovala několik studií, které zjistily zvýšení cen kukuřice o 20 až 40 procent z biopaliv v letech 2007 až 2009. Národní centrum pro environmentální ekonomii (NCEE) pracovní papír našel 2 až 3 procentní nárůst dlouhodobých cen kukuřice za každou miliardu galon zvýšení produkce kukuřičného ethanolu v průměru napříč 19 studie (Condon et al. 2013). Vyšší ceny plodin vedou k vyšším cenám potravin, i když dopady na maloobchodní potraviny v USA by měly být malé (NRC 2011)., Vyšší ceny plodin mohou vést k vyšší míře podvýživy v rozvojových zemích (Rosegrant et al . 2008, Fischer et al. 2009).
americké politické přístupy na podporu výroby biopaliv
zákon o energetické politice z roku 2005 používal různé ekonomické pobídky, včetně grantů, daňových úlev, dotací a půjček na podporu výzkumu a vývoje biopaliv. Do roku 2012 zavedla normu o obnovitelných palivech, která počítá se smícháním 7,5 miliardy galonů obnovitelných paliv s benzínem ročně.,
zákon o energetické nezávislosti a bezpečnosti z roku 2007 (EISA) zahrnoval podobné ekonomické pobídky. EISA rozšířila Standard obnovitelných paliv o zvýšení produkce biopaliv na 36 miliard galonů do roku 2022. Z druhého cíle musí 21 miliard galonů pocházet z celulózového biopaliva nebo pokročilých biopaliv získaných z jiných krmiv než kukuřičného škrobu., K omezení emisí skleníkových plynů zákon stanoví, že konvenční obnovitelná paliva (ethanol kukuřičného škrobu) jsou povinna snížit emise skleníkových plynů v životním cyklu ve vztahu k emisím životního cyklu z fosilních paliv nejméně o 20 procent, bionafta a pokročilá biopaliva musí snížit emise skleníkových plynů o 50 procent a celulózová biopaliva musí snížit emise o 60 procent. EISA také poskytuje peněžní odměny, granty, dotace, a půjčky na výzkum a vývoj, biorefineries, které vytlačují více než 80 procent fosilních paliv používaných k provozu rafinérie, a komerční aplikace celulózového biopaliva.,
kromě EISA řada dalších politik v posledních desetiletích podporovala výrobu a používání biopaliv v USA. Daňové úlevy v současné době podporují pokročilá biopaliva, včetně celulózy a bionafty.
Související odkazy
Fargione, J., et al. 2008. „Zúčtování půdy a dluh za uhlík z biopaliv.“Věda 319: 1235-1238.
Národní rada pro výzkum. 2011. Výbor pro hospodářské a environmentální dopady zvyšování produkce biopaliv. Standard obnovitelných paliv: potenciální ekonomické a environmentální účinky politiky biopaliv v USA., Washington, DC: Národní akademie Press.
Searchinger, T., et al. 2008. „Použití amerických croplands pro biopaliva zvyšuje skleníkové plyny prostřednictvím emisí ze změny využívání půdy.“Věda 319: 1238-1240.
americká agentura pro ochranu životního prostředí. 2010. Standardní program obnovitelných paliv (Rfs2) analýza regulačních dopadů. (Přístup Září. 10, 2013).
horní strana