vervanging van fossiele brandstoffen door biobrandstoffen—brandstoffen die worden geproduceerd uit hernieuwbare organische materialen—kan een aantal ongewenste aspecten van de productie en het gebruik van fossiele brandstoffen verminderen, waaronder de uitstoot van conventionele en broeikasgassen (BKG) verontreinigende stoffen, uitputtbare uitputting van hulpbronnen en afhankelijkheid van instabiele buitenlandse leveranciers. De vraag naar biobrandstoffen kan ook de landbouwinkomens doen stijgen., Aan de andere kant, omdat veel grondstoffen voor biobrandstoffen land, water en andere hulpbronnen nodig hebben, wijst onderzoek erop dat de productie van biobrandstoffen tot verschillende ongewenste effecten kan leiden. Mogelijke nadelen zijn veranderingen in landgebruikspatronen die de BKG-uitstoot kunnen verhogen, druk op watervoorraden, lucht-en waterverontreiniging en hogere voedselkosten. Afhankelijk van de grondstof en het productieproces en de tijdshorizon van de analyse kunnen biobrandstoffen op basis van energie-equivalent nog meer broeikasgassen uitstoten dan sommige fossiele brandstoffen., Voor biobrandstoffen zijn meestal ook subsidies en andere marktinterventies nodig om economisch te kunnen concurreren met fossiele brandstoffen, wat leidt tot “deadweight losses” in de economie.
- Achtergrond
- potentiële economische voordelen van de productie van biobrandstoffen
- potentiële economische nadelen en effecten van de productie van biobrandstoffen
- Amerikaanse beleidsbenaderingen ter ondersteuning van de productie van biobrandstoffen
- gerelateerde referenties
Achtergrond
eerste generatie biobrandstoffen worden gemaakt van suikergewassen (suikerriet, suikerbieten), zetmeelgewassen (maïs, sorghum), oliehoudende gewassen (soja, koolzaad) en dierlijke vetten., Suiker-en zetmeelgewassen worden door een fermentatieproces omgezet in bioalcoholen, waaronder ethanol, butanol en propanol. Oliën en dierlijke vetten kunnen worden verwerkt tot biodiesel. Ethanol is de meest gebruikte bioalcoholbrandstof. De meeste voertuigen kunnen gebruik maken van benzine-ethanol mengsels met maximaal 10 procent ethanol (per volume). Flexibele brandstof voertuigen kunnen gebruik maken van E85, een benzine-ethanol mengsel met maximaal 85 procent ethanol. Er waren meer dan 2300 E85 tankstations in de VS in 2013 (US Department of Energy).,
biobrandstoffen van de tweede generatie, of cellulosehoudende biobrandstoffen, worden gemaakt van cellulose, die beschikbaar is uit niet voor de voeding bestemde gewassen en afvalbiomassa zoals maïsstover, maïskolven, stro, hout en houtbijproducten. Derde generatie biobrandstoffen gebruiken algen als grondstof. De commerciële productie van cellulosehoudende biobrandstof begon in de VS in 2013, terwijl algen biobrandstoffen nog niet commercieel worden geproduceerd.
potentiële economische voordelen van de productie van biobrandstoffen
vervanging van fossiele brandstoffen door biobrandstoffen kan een aantal voordelen opleveren., In tegenstelling tot fossiele brandstoffen, die niet uitputbaar zijn, worden biobrandstoffen geproduceerd uit hernieuwbare grondstoffen. De productie en het gebruik ervan zouden dus in theorie voor onbepaalde tijd kunnen worden voortgezet.
terwijl de productie van biobrandstoffen resulteert in broeikasgasemissies in verschillende fasen van het proces, voorspelde EPA ‘ s (2010) analyse van de Renewable Fuel Standard (RFS) dat verschillende soorten biobrandstoffen over een tijdshorizon van 30 jaar lagere broeikasgasemissies zouden kunnen opleveren dan benzine., Academische studies met andere economische modellen hebben ook aangetoond dat biobrandstoffen kunnen leiden tot een vermindering van de broeikasgasemissies gedurende de levenscyclus ten opzichte van conventionele brandstoffen (Hertel et al. 2010, Huang et al. 2013). Biobrandstoffen van de tweede en derde generatie hebben een aanzienlijk potentieel om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen ten opzichte van conventionele brandstoffen, omdat grondstoffen kunnen worden geproduceerd met behulp van marginaal land. Bovendien is in het geval van afvalbiomassa geen extra landbouwproductie vereist en kunnen indirecte marktgemedieerde BKG-emissies minimaal zijn als het afval geen andere productieve toepassingen heeft.,
biobrandstoffen kunnen in eigen land worden geproduceerd, wat kan leiden tot een lagere invoer van fossiele brandstoffen (Huang et al. 2013). Als de productie en het gebruik van biobrandstoffen ons verbruik van geïmporteerde fossiele brandstoffen verminderen, kunnen we minder kwetsbaar worden voor de negatieve gevolgen van verstoringen van de voorziening (US EPA 2010). Het verminderen van onze vraag naar aardolie kan ook de prijs ervan verlagen, wat economische voordelen voor Amerikaanse consumenten genereert, maar ook potentieel het aardolieverbruik in het buitenland verhoogt (Huang et al. 2013).
biobrandstoffen kunnen bepaalde verontreinigende emissies verminderen., Met name Ethanol kan zorgen voor een volledige verbranding en de uitstoot van koolmonoxide verminderen (US EPA 2010).
Het is belangrijk op te merken dat de productie en het verbruik van biobrandstoffen op zich niet zullen leiden tot een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen of conventionele verontreinigende stoffen, noch tot een vermindering van de invoer van aardolie, noch tot een vermindering van de druk op de uitputtende hulpbronnen. De productie en het gebruik van biobrandstoffen moeten samenvallen met de vermindering van de productie en het gebruik van fossiele brandstoffen om deze voordelen te behalen. Deze voordelen zouden worden beperkt als de uitstoot van biobrandstoffen en de vraag naar hulpbronnen die van fossiele brandstoffen zouden toenemen in plaats van deze te vervangen.,
potentiële economische nadelen en effecten van de productie van biobrandstoffen
grondstoffen voor biobrandstoffen omvatten veel gewassen die anders direct of indirect voor menselijke consumptie als diervoeder zouden worden gebruikt. Het overhevelen van deze gewassen naar biobrandstoffen kan leiden tot meer landoppervlakte voor de landbouw, een groter gebruik van vervuilende grondstoffen en hogere voedselprijzen. Cellulosegoederen kunnen ook concurreren om grondstoffen (land, water, kunstmest, enz.) die anders aan de voedselproductie zouden kunnen worden gewijd., Uit onderzoek blijkt dan ook dat de productie van biobrandstoffen aanleiding kan geven tot verschillende ongewenste ontwikkelingen.
veranderingen in landgebruikspatronen kunnen de BKG-emissies verhogen door terrestrische koolstofvoorraden in de atmosfeer vrij te geven (Searchinger et al. 2008). Grondstoffen voor biobrandstof die worden geteeld op uit tropische bossen geruimd land, zoals sojabonen in het Amazonegebied en oliepalmen in Zuidoost-Azië, genereren bijzonder hoge BKG-emissies (Fargione et al. 2008)., Zelfs het gebruik van cellulosehoudende grondstoffen kan leiden tot hogere gewasprijzen die de uitbreiding van de landbouw in onontwikkeld land stimuleren, wat leidt tot broeikasgasemissies en biodiversiteitsverlies (Melillo et al. 2009).
productie-en verwerkingspraktijken van biobrandstoffen kunnen ook broeikasgassen vrijgeven. Kunstmesttoepassing geeft lachgas vrij, een krachtig broeikasgas. De meeste bioraffinaderijen gebruiken fossiele brandstoffen., Uit sommige onderzoeken blijkt dat de BKG-emissies als gevolg van de productie en het gebruik van biobrandstoffen, met inbegrip van die van indirecte veranderingen in landgebruik, hoger kunnen zijn dan die van fossiele brandstoffen, afhankelijk van de tijdshorizon van de analyse (Melillo et al. 2009, Mosnier et al. 2013).
met betrekking tot niet-BKG milieueffecten, wijst onderzoek erop dat de productie van grondstoffen voor biobrandstoffen, met name voedselgewassen zoals maïs en soja, de waterverontreiniging door nutriënten, pesticiden en sediment zou kunnen verhogen (NRC 2011). Toename van irrigatie en ethanolraffinage zou aquifers kunnen uitputten (NRC 2011)., De luchtkwaliteit zou in sommige regio ‘ s ook kunnen dalen als het effect van biobrandstoffen op de uitlaatemissies plus de extra emissies die in bioraffinaderijen worden gegenereerd, de netto conventionele luchtverontreiniging verhoogt (NRC 2011).
economische modellen tonen aan dat het gebruik van biobrandstoffen kan leiden tot hogere prijzen voor gewassen, hoewel het scala aan schattingen in de literatuur breed is. Bijvoorbeeld, een 2013 studie vond projecties voor het effect van biobrandstoffen op maïs prijzen in 2015 variërend van een 5 tot een 53 procent stijging (Zhang et al. 2013)., Het rapport van de nationale Onderzoeksraad (2011) over de RFS bevatte verschillende studies die een 20 tot 40 procent stijging van de maïsprijzen van biobrandstoffen in 2007 tot 2009 vonden. Een National Center for Environmental Economics (NCEE) werkdocument vond een 2 tot 3 procent stijging van de lange termijn maïs prijzen voor elke miljard gallon stijging van maïs ethanol productie gemiddeld over 19 studies (Condon et al. 2013). Hogere graanprijzen leiden tot hogere voedselprijzen, hoewel de gevolgen voor de detailhandel in levensmiddelen in de VS naar verwachting klein zullen zijn (NRC 2011)., Hogere graanprijzen kunnen leiden tot hogere percentages ondervoeding in ontwikkelingslanden (Rosegrant et al. 2008, Fischer et al. 2009).
Amerikaanse beleidsbenaderingen ter ondersteuning van de productie van biobrandstoffen
De Energy Policy Act van 2005 maakte gebruik van een verscheidenheid aan economische prikkels, waaronder subsidies, inkomstenbelastingkredieten, subsidies en leningen om onderzoek en ontwikkeling op het gebied van biobrandstoffen te bevorderen. Het stelde een hernieuwbare brandstof standaard verplicht tot het mengen van 7,5 miljard liter hernieuwbare brandstoffen met benzine per jaar in 2012.,
De energy Independence and Security Act van 2007 (EISA) bevatte soortgelijke economische prikkels. EISA breidde de standaard voor hernieuwbare brandstoffen uit om de productie van biobrandstoffen te verhogen tot 36 miljard gallons in 2022. Van deze laatste doelstelling moet 21 miljard gallons afkomstig zijn van cellulosebiobrandstof of geavanceerde biobrandstoffen die afkomstig zijn van andere grondstoffen dan maïzena., Om de uitstoot van broeikasgassen te beperken, stelt de wet dat conventionele hernieuwbare brandstoffen (maïszetmeelethanol) nodig zijn om de uitstoot van broeikasgassen tijdens de levenscyclus ten opzichte van de uitstoot van fossiele brandstoffen met ten minste 20 procent te verminderen, biodiesel en geavanceerde biobrandstoffen moeten de uitstoot van broeikasgassen met 50 procent te verminderen, en cellulosehoudende biobrandstoffen moeten de uitstoot met 60 procent verminderen. EISA biedt ook cash awards, subsidies, subsidies en leningen voor onderzoek en ontwikkeling, biorefineries die meer dan 80 procent van de fossiele brandstoffen die worden gebruikt om de raffinaderij te exploiteren verdringen, en commerciële toepassingen van cellulosebiobrandstof.,naast de EISA hebben tal van andere beleidsmaatregelen de productie en het gebruik van biobrandstoffen in de VS de afgelopen decennia aangemoedigd. Belastingkredieten ondersteunen momenteel geavanceerde biobrandstoffen, waaronder cellulosehoudende en biodiesel.
gerelateerde referenties
Fargione, J., et al. 2008. “Land clearing and the biofuel carbon debt.”Science 319: 1235-1238.
Nationale Onderzoeksraad. 2011. Commissie economische en milieueffecten van de toename van de productie van biobrandstoffen. Renewable Fuel Standard: potentiële economische en milieueffecten van het Biobrandstofbeleid van de VS., Washington, DC: The National Academies Press.
Searchinger, T., et al. 2008. “Het gebruik van Amerikaanse akkers voor biobrandstoffen verhoogt de uitstoot van broeikasgassen door veranderingen in landgebruik.”Science 319: 1238-1240.
US Environmental Protection Agency. 2010. Rfs2 (Renewable Fuel Standard Program) – effectbeoordeling van regelgeving. (Geraadpleegd Sept. 10, 2013).
begin van pagina