Biogoriva

Biogoriva kot obnovljivi energent predstavljajo neposredni nadomestek za večino pogonskih goriv fosilnega izvora in lahko pomembno prispevajo k izboljšanju zanesljivosti oskrbe z energijo, zmanjšanju emisij toplogrednih plinov in ustvarjanju novih možnosti trajnostnega razvoja. Ker so zaloge fosilnih goriv vedno manjše oziroma se ne obnavljajo tako hitro kot jih porabljamo, so biogoriva trenutno edina možna alternativa.

Med najpomembnejše in najbolj razvite vrste biogoriv štejemo biodizel, rastlinsko olje (tekoča biogoriva), bioplin, bioetanol (plinasta biogoriva) in lesno biomaso (trdna biogoriva). Trenutno se kot najprimernejše biogorivo kaže biodizel, saj so za njegovo uporabo primerni skoraj vsi motorji, ki jih poganja mineralno dizelsko gorivo, zelo široka pa je tudi paleta surovin za njegovo proizvodnjo. Biodizel je mogoče pridobivati iz surovega ali že uporabljenega rastlinskega olja ali živalskih maščob. Najpomembnejša surovina v evropskih državah je oljna repica z 82,82 %, sledi sončnica z 12,50 % in ostale surovine, medtem ko se v ZDA in drugje po svetu kot glavna surovina uporablja soja. Ena najbolj obetavnih rastlin za proizvodnjo biodizla na področju Slovenije je ozimna oljna ogrščica (repica), ki lahko uspeva po vsej Sloveniji (na en hektar lahko pridelamo okoli 3 tone pridelka) in je v primerjavi s sončnico ali sojo tudi količinsko izdatnejša. Slovenija je biodizel začela proizvajati leta 2005, letna raven proizvodnje pa znaša okoli 9 tisoč ton in se skoraj v celoti izvaža.

V proizvodnji tekočih in plinastih biogoriv se pogosto uporabljata dve strategiji:

vzgoja poljščin, ki so bogate s sladkorjem (sladkorni trs, sladkorna pesa …) ali škrobom (koruza); iz njih se z alkoholnim vrenjem pridobiva etilni alkohol (etanol);
vzgoja rastlin, ki vsebujejo velike količine rastlinskega olja (oljna palma, soja, alge …). Tem oljem se s segrevanjem zmanjša viskoznost, zato lahko zgorevajo neposredno v dizelskih motorjih ali se s kemično predelavo iz njih proizvedejo goriva, kot je biodizel. Les in stranske proizvode iz lesne industrije je prav tako mogoče pretvoriti v biogoriva, kot so lesni plin, metanol in etanol. Mogoča je tudi proizvodnja celuloznega etanola iz neužitnih rastlinskih delov, vendar je to ekonomsko težje izvedljivo.

Prva generacija biogoriv

Biogoriva prve generacije se nanašajo na tista biogoriva, ki so proizvedena iz sladkorjev, škroba, rastlinskih olj ali živalske masti, z uporabo poznanih in uveljavljenih tehnologij. Njihova proizvodnja vpliva na ceno hrane, zato se o njeni smiselnosti pojavljajo dvomi. V predelovalnem postopku se uporabljajo poljščine, ki jih poznamo iz prehrambne industrije, kot so pšenica, koruza, sladkorna pesa, sladkorni trs, soja idr. Med biogoriva prve generacije prištevamo:

rastlinsko olje,
biodizel,
bioalkohole (bioetanol, biometanol, …),
bioplin idr.

Najpogostejši biogorivi danes sta bioetanol, pridelan s fermentacijo sladkorjev, in biodizel, pridelan s predelavo rastlinskih olj. Goriva prve generacije so edina biogorvia, ki se proizvajajo v večjem obsegu in se dejansko uporabljajo v komercialne namene.

Druga generacija biogoriv

Biogoriva druge generacije so se razvila zaradi dvigovanja cen živil ter potrebe po večji potencialni energetski učinkovitosti, ekonomski upravičenosti in še večjemu prispevku k zmanjšanju toplogrednih plinov v ozračju. Biogoriva druge generacije so pridobljena na podlagi predelave lignoceluloze, ki jo vsebujejo ostanki rastlin kot so lesna biomasa, slama, trava ipd. (za razliko od biogoriv prve generacije se ne pridobivajo iz poljščin, namenjenih za prehrano). Njihova vključitev v proizvodnjo biogoriv omogoča za do 40 % večji energetski izkoristek na hektar poljščin, obenem pa ni potrebe po širjenju kmetijskih površin na račun površin za proizvodnjo hrane. Celulozni bioetanol ima lahko 75 % manj emisij CO2 kot navadni dizel, medtem ko ima biodizel, pridobljen z BTL tehnologijo (angl. Biomass-to-Liquid) celo 90 % manj emisij CO2 kot navadni dizel.

Tretja generacija biogoriv

Pri tretji generaciji biogoriv se iz alg pridobivajo olja, ki jih s predelavo pretvorijo v energente, primerljive naftnim: bencin, dizelsko gorivo, letalska goriva idr. Njihova prednost je poleg tega, da ne vplivajo na cene hrane, hitra rast ter posledično hitra pridelava. Alge se lahko vzgajajo v odprtih bazenih ali zaprtih bioreaktorjih, v katerih je mogoče pridelati veliko večjo količino olja kot na enaki površini iz rastlin, ki se uporabljajo za pridelavo biogoriv prve generacije. Raziskave kažejo, da je mogoče pridobiti iz alg do 30-krat več energije kot jo lahko pridobijo iz soje na isti površini. Kljub temu množične uporabe biogoriv tretje generacije v bližnji prihodnosti še ne moremo pričakovati, saj se poleg visokih stroškov pojavlja še precej vprašanj glede njihove pridelave in učinkovitosti.

Do leta 2007 je v širši javnosti in med uporabniki veljalo vedenje, da so vsa biogoriva dobra oziroma boljša od fosilnih goriv, da praviloma veliko prispevajo k zmanjšanju emisij toplogrednih plinov, proizvedenih v transportu, da je njihova proizvodnja trajnostna ter tudi ekonomsko bolj opravičljiva. Dejanski prihranek emisij CO2 z uporabo biogoriva je namreč odvisen od celotnega življenjskega cikla biogoriva: od pridobivanja surovin, proizvodnje in transporta biogoriva, do izgorevanja v motorju.

Nova vedenja o biogorivih in spremenjene tržne razmere so pripeljale do spoznanja, da pospeševanje uporabe biogoriv v prometu ni preprosta naloga. Kljub temu, da je področje biogoriv v zadnjih treh letih doživelo hitre spremembe (zlasti z vidika snovne ustreznosti, razumevanja trajnosti energenta, njegovega potenciala in ekonomike), danes proizvodnja biogoriv še vedno ni konkurenčna proizvodnji fosilnih goriv. Biogoriva imajo, tako kot vsaka druga vrsta energenta, tako svoje prednosti kot tudi slabosti.

Prednosti biogoriv:

so iz obnovljivih virov in so netoksična;
v čisti obliki in v mešanicah s fosilnimi gorivi so brez tveganj primerna za vsa vozila;
imajo zelo nizko vsebnost žvepla, zato proizvedejo 100 odstotkov manj žveplovega dioksida kot ga proizvede nafta;
omogočajo manjše emisije toplogrednih plinov, manjše emisije SO2 in CO,
prispevajo k izboljšanju energetske varnosti, zmanjšanju odvisnosti od fosilnih goriv in uvoza nafte ter k trajnostnemu razvoju podeželja;
višja točka plemenišča omogoča varno skladiščenje,
ob upoštevanju skupnih emisij toplogrednih plinov so biogoriva v primerjavi s klasičnimi pogonskimi gorivi (nafta, zemeljski plin) »čistejša« oz. ekološko sprejemljivejša.

Slabosti biogoriv:

Brez intenzivnega kmetijstva z uporabo velikih količin umetnih gnojil, pesticidov in z visoko potrošnjo vode ni mogoče proizvesti zadostnih količin surovin, ki bi bile ekonomsko zanimive za proizvodnjo biogoriv.
Omejene možnosti proizvodnje biogoriv v Sloveniji (omejene produkcijske površine za pridelavo oljne ogrščice, ni obratov za proizvodnjo bioetanola ipd.).
Večletna uporaba biogoriv je pokazala, da s tehničnega vidika predstavljajo zelo zahtevno skupino proizvodov, ki morajo biti z vidika zagotavljanja kakovosti in razpoložljivosti skrbno nadzorovana, kar je povezano z velikimi vlaganji v opremo, procesi nadzorovanja in spremljanja kakovosti. Tudi avtomobilski proizvajalci so oblikovali ostrejša merila in zahteve o zmožnostih uporabe biogoriv v posameznih vozilih in opredelili tveganja ob njihovi nepravilni uporabi.
Na trgu so ogromne zaloge biodizla po previsoki ceni, kar povzroča začasno zapiranje proizvodnih obratov.
Strokovnjaki so dokazali, da je s snovnega vidika (vidika surovine) proizvodnja prve generacije biogoriv v številnih segmentih primerljiva s proizvodnjo fosilnih goriv in v resnici ni zadovoljivo trajnostna.
Če naj bi bila uporaba biogoriv v primerjavi s fosilnimi gorivi ekološko bolj sprejemljiva, obstajajo na drugi strani kritike glede emisij ogljikovega dioksida v ozračje pri sami proizvodnji in transportu biogoriv.
Z vidika ekonomike biogoriva težko konkurirajo fosilnim gorivom (odprava davčnih olajšav za biogoriva po številnih državah EU je še dodatno ogrozila proizvodnjo in trgovanje z biogorivi, predvsem biodizlom).
Vse močnejši so zagovorniki teze, da se zaradi proizvodnje surovin za biogoriva prve generacije povečujejo cene hrane, ker se zmanjšuje delež razpoložljive zemlje za proizvodnjo hrane.
Okoljevarstveniki se bojijo, da bo proizvodnja velikih pridelkov za biogoriva ogrozila biotsko raznovrstnost in močno obdavčila regionalne vodne vire.
Delež pridelanega slovenskega biogoriva je zelo majhen, saj je edini vir pridelava biogoriva iz oljne ogrščice, ki pa ima direkten vpliv na prehrambno industrijo.