fossiilisten polttoaineiden korvaaminen biopolttoaineilla—uusiutuvista orgaanisista raaka-aineista valmistetuilla polttoaineilla-voi vähentää joitakin fossiilisten polttoaineiden tuotannon ja käytön ei-toivottuja näkökohtia, kuten tavanomaisia ja kasvihuonekaasupäästöjä, ehtyviä luonnonvaroja ja riippuvuutta epävakaista ulkomaisista toimittajista. Biopolttoaineiden kysyntä voisi myös lisätä maataloustuloja., Toisaalta koska monet biopolttoaineiden raaka-aineet vaativat maata, vettä ja muita luonnonvaroja, tutkimukset viittaavat siihen, että biopolttoaineiden tuotanto voi aiheuttaa useita ei-toivottuja vaikutuksia. Mahdollisia haittoja ovat maankäyttömallien muutokset, jotka voivat lisätä kasvihuonekaasupäästöjä, vesivaroihin kohdistuva paine, ilman ja veden saastuminen sekä ruokakustannusten nousu. Raaka-aineesta, tuotantoprosessista ja analyysin aikajänteestä riippuen biopolttoaineet voivat tuottaa energiaa vastaavin perustein jopa enemmän kasvihuonekaasuja kuin jotkin fossiiliset polttoaineet., Biopolttoaineilla on myös taipumus vaatia tukia ja muita markkinainterventioita kilpailemaan taloudellisesti fossiilisten polttoaineiden kanssa, mikä aiheuttaa tappiota taloudessa.
- Tausta
- Mahdolliset taloudelliset hyödyt biopolttoaineen tuotanto
- Mahdolliset taloudelliset disbenefits ja vaikutukset biopolttoaineiden tuotantoon
- USA: n politiikan toimintatapoja, tukea biopolttoaineiden tuotanto
- aiheeseen Liittyvät Viitteet
Taustatiedot
Ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet on valmistettu sokeri kasvit (sokeriruoko, sokerijuurikas), tärkkelys viljelykasvien (maissi, durra), öljykasvit (soija, rapsi), ja eläinrasvat., Sokeri-ja tärkkelyskasveista muunnetaan läpi käymisen muodossa bioalkoholit, mukaan lukien etanoli, butanoli, ja propanoli. Öljyt ja eläinrasvat voidaan jalostaa biodieseliksi. Etanoli on yleisimmin käytetty bioalkoholipolttoaine. Useimmat ajoneuvot voivat käyttää bensiini-etanoliseoksia, jotka sisältävät enintään 10 prosenttia etanolia (tilavuudeltaan). Joustavat polttoaineautot voivat käyttää E85: tä, bensiini-etanoliseosta, joka sisältää jopa 85 prosenttia etanolia. Vuonna 2013 eri puolilla Yhdysvaltoja (Yhdysvaltain energiaministeriö) oli yli 2300 E85-tankkausasemaa.,
toisen sukupolven biopolttoaineet eli selluloosapolttoaineet valmistetaan selluloosasta, jota on saatavilla ei-ravintokasveista ja jätebiomassasta, kuten maissintähkästä, maissintähkästä, oljesta, puusta ja puun sivutuotteista. Kolmannen sukupolven biopolttoaineet käyttävät levää raaka-aineena. Kaupallinen selluloosan biopolttoaineiden tuotanto alkoi Yhdysvalloissa vuonna 2013, kun leväpolttoaineita ei vielä tuoteta kaupallisesti.
biopolttoaineiden tuotannon mahdolliset taloudelliset hyödyt
fossiilisten polttoaineiden korvaaminen biopolttoaineilla voi tuottaa useita hyötyjä., Toisin kuin fossiiliset polttoaineet, jotka ovat ehtymättömiä luonnonvaroja, biopolttoaineita tuotetaan uusiutuvista raaka-aineista. Näin niiden tuotantoa ja käyttöä voitaisiin teoriassa pitää yllä loputtomiin.
Kun biopolttoaineiden tuotanto johtaa KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJEN useissa vaiheissa, EPA: n (2010) analyysi Uusiutuva Polttoaine Standard (RFS) ennustetaan, että useita erilaisia biopolttoaineita voitaisiin tuottaa alhaisemmat elinkaaren KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJÄ kuin bensiinin yli 30 vuoden aikajänteellä., Myös muita talousmalleja hyödyntävissä akateemisissa tutkimuksissa on havaittu, että biopolttoaineet voivat vähentää elinkaarenaikaisia kasvihuonekaasupäästöjä suhteessa perinteisiin polttoaineisiin (Hertel ym. 2010, Huang ym. 2013). Toisen ja kolmannen sukupolven biopolttoaineilla on merkittäviä mahdollisuuksia vähentää kasvihuonekaasupäästöjä suhteessa perinteisiin polttoaineisiin, koska raaka-aineita voidaan tuottaa rajamailla. Lisäksi jätebiomassan osalta ei tarvita maatalouden lisätuotantoa, ja epäsuorat markkinavälitteiset kasvihuonekaasupäästöt voivat olla vähäisiä, jos jätteillä ei ole muuta tuottavaa käyttöä.,
biopolttoaineita voidaan valmistaa kotimaassa, mikä voi johtaa fossiilisten polttoaineiden tuonnin vähenemiseen (Huang et al. 2013). Jos biopolttoaineiden tuotanto ja käyttö vähentävät tuontifossiilisten polttoaineiden kulutusta, toimitushäiriöiden haitalliset vaikutukset saattavat vähentyä (US EPA 2010). Öljyn kysynnän vähentäminen voisi myös alentaa sen hintaa ja tuottaa taloudellista hyötyä amerikkalaisille kuluttajille, mutta myös mahdollisesti lisätä öljynkulutusta ulkomailla (Huang et al. 2013).
Biopolttoaineet saattavat vähentää joitakin epäpuhtauspäästöjä., Erityisesti etanolilla voidaan varmistaa täydellinen palaminen ja vähentää hiilimonoksidipäästöjä (Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto EPA 2010).
on tärkeää huomata, että biopolttoaineiden tuotanto ja kulutus, ja itse, ei vähennä KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJÄ tai tavanomaisten epäpuhtauksien päästöjä, vähentää öljytuotteiden tuontia, tai lievittää painetta uusiutumattomat luonnonvarat. Biopolttoaineiden tuotannon ja käytön on oltava yhtä aikaa fossiilisten polttoaineiden tuotannon ja käytön vähentämisen kanssa näiden hyötyjen saavuttamiseksi. Näitä etuja lievennettäisiin, jos biopolttoaineiden päästöt ja luonnonvarojen tarve lisääntyisivät fossiilisten polttoaineiden päästöjen sijasta.,
biopolttoaineiden tuotannon mahdolliset taloudelliset hyödyt ja vaikutukset
biopolttoaineiden raaka-aineisiin kuuluvat monet viljelykasvit, joita muuten käytettäisiin ihmisravinnoksi suoraan tai välillisesti eläinten rehuksi. Näiden viljelykasvien suuntaaminen biopolttoaineisiin voi lisätä maataloudelle omistettua maa-alaa, lisätä saastuttavien tuotantopanosten käyttöä ja nostaa elintarvikkeiden hintoja. Selluloosapitoiset raaka-aineet voivat myös kilpailla resursseista (maa, vesi, lannoite jne.) jotka voitaisiin muuten omistaa elintarviketuotantoon., Tämän seurauksena jotkin tutkimukset viittaavat siihen, että biopolttoaineiden tuotanto voi johtaa useisiin ei-toivottuihin kehityssuuntiin.
maankäyttötapojen muutokset voivat lisätä kasvihuonekaasupäästöjä vapauttamalla maanpäällisiä hiilivarastoja ilmakehään (Searchinger et al. 2008). Trooppisista metsistä puhdistetulla maalla kasvatetut biopolttoaineiden raaka-aineet, kuten Amazonin soijapavut ja Kaakkois-Aasian öljypalmut, aiheuttavat erityisen suuria kasvihuonekaasupäästöjä (Fargione et al. 2008)., Jopa selluloosapitoisten raaka-aineiden käyttö voi nostaa viljelykasvien hintoja, jotka kannustavat maatalouden laajentamista kehittymättömäksi maaksi, mikä johtaa kasvihuonekaasupäästöihin ja luonnon monimuotoisuuden vähenemiseen (Melillo ym. 2009).
biopolttoaineiden tuotanto-ja käsittelykäytännöt voivat myös vapauttaa kasvihuonekaasuja. Lannoitesovelluksesta vapautuu typpioksiduulia, joka on voimakas kasvihuonekaasu. Useimmat biojalostamot käyttävät fossiilisia polttoaineita., Joidenkin tutkimusten mukaan biopolttoaineiden tuotannosta ja käytöstä aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt, myös epäsuorasta maankäytön muutoksesta aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt, voivat olla suurempia kuin fossiilisten polttoaineiden päästöt analyysin aikajänteestä riippuen (Melillo et al. 2009, Mosnier ym. 2013).
muiden kuin kasvihuonekaasujen ympäristövaikutusten osalta tutkimukset viittaavat siihen, että biopolttoaineiden raaka-aineiden, erityisesti maissin ja soijan, tuotanto voisi lisätä ravinteiden, torjunta-aineiden ja sedimentin aiheuttamaa veden pilaantumista (NRC 2011). Keinokastelun ja etanolin jalostuksen lisääntyminen voisi heikentää pohjavesivarastoja (NRC 2011)., Ilman laatu voisi myös lasku joillakin alueilla, jos biopolttoaineiden vaikutusta siitä, pakokaasupäästöjä ja lisäksi päästöjä syntyy biojalostamoissa lisää net perinteiset ilmansaasteet (NRC 2011).
talousmallit osoittavat, että biopolttoaineiden käyttö voi johtaa korkeampiin satohintoihin, vaikka kirjallisuudessa on paljon arvioita. Esimerkiksi vuonna 2013 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin ennusteita biopolttoaineiden vaikutuksesta maissin hintoihin vuonna 2015 vaihdellen 5 prosentista 53 prosenttiin (Zhang et al. 2013)., National Research Council: n (2011) raportin RFS mukana useiden tutkimusten löytäminen 20 40 prosentin nousu maissin hinnat alkaen biopolttoaineiden aikana 2007-2009. National Center for Environmental Economics (NCEE)Working paper löysi 2-3 prosentin nousun pitkän aikavälin maissin hinnoissa jokaista miljardia gallonaa kohden korottaen maissin etanolintuotantoa keskimäärin 19 tutkimuksessa (Condon et al. 2013). Korkeammat satohinnat nostavat elintarvikkeiden hintoja, vaikka vaikutukset elintarvikkeiden vähittäismyyntiin Yhdysvalloissa ovat todennäköisesti pieniä (NRC 2011)., Viljakasvien hintojen nousu voi johtaa aliravitsemuksen lisääntymiseen kehitysmaissa (Rosegrant et al. 2008, Fischer ym. 2009).
Yhdysvaltain toimintatavat biopolttoaineiden tuotannon tukemiseksi
vuoden 2005 energiapoliittisessa laissa käytettiin erilaisia taloudellisia kannustimia, kuten avustuksia, tuloverohyvityksiä, tukia ja lainoja biopolttoaineiden tutkimuksen ja kehittämisen edistämiseksi. Se perusti uusiutuvan polttoaineen standardin, jonka mukaan 7,5 miljardia gallonaa uusiutuvia polttoaineita sekoitetaan bensiiniin vuosittain vuoteen 2012 mennessä.,
Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA) sisälsi vastaavia taloudellisia kannustimia. EISA laajensi uusiutuvan polttoaineen standardia kasvattaakseen biopolttoaineiden tuotannon 36 miljardiin litraan vuoteen 2022 mennessä. Jälkimmäisestä tavoitteesta 21 miljardin gallonan on oltava peräisin selluloosasta peräisin olevasta biopolttoaineesta tai muista raaka-aineista kuin maissitärkkelyksestä peräisin olevista kehittyneistä biopolttoaineista., Kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi laissa todetaan, että perinteisten uusiutuvien polttoaineiden (maissitärkkelysetanoli) on vähennettävä elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä suhteessa fossiilisten polttoaineiden elinkaaren aikaisiin päästöihin vähintään 20 prosenttia, biodieselin ja kehittyneiden biopolttoaineiden on vähennettävä kasvihuonekaasupäästöjä 50 prosenttia ja selluloosapolttoaineiden päästöjä 60 prosenttia. EISA tarjoaa myös käteistä palkintoja, avustukset, tuet ja lainat tutkimukseen ja kehitykseen, biojalostamoissa, jotka syrjäyttävät yli 80 prosenttia fossiilisten polttoaineiden käyttää jalostamon, ja kaupallisia sovelluksia selluloosa-aineesta valmistetuilla biopolttoaineilla.,
Eisan lisäksi useat muut politiikat ovat kannustaneet biopolttoaineiden tuotantoon ja käyttöön Yhdysvalloissa viime vuosikymmeninä. Verohyvityksillä tuetaan tällä hetkellä kehittyneitä biopolttoaineita, kuten selluloosaa ja biodieseliä.
Related References
Fargione, J., et al. 2008. ”Maan raivaus ja biopolttoaineiden hiilivelka.”Tiede 319: 1235-1238.
Kansallinen tutkimusneuvosto. 2011. Biopolttoaineiden tuotannon lisäämisen taloudellisia ja ympäristövaikutuksia käsittelevä komitea. Uusiutuvan polttoaineen standardi: Yhdysvaltain Biopolttoainepolitiikan mahdolliset taloudelliset ja ympäristövaikutukset., Washington, DC: National Academies Press.
Searchinger, T., et al. 2008. ”Yhdysvaltain viljelysmaiden käyttö biopolttoaineisiin lisää kasvihuonekaasuja maankäytön muutoksesta aiheutuvien päästöjen kautta.”Tiede 319: 1238-1240.
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto. 2010. Renewable Fuel Standard Program (RFS2) Regulatory Impact Analysis. (Accessed Septt. 10, 2013).
sivun alkuun