Сегодня биотопливо используется в некоторых видах экономической деятельности. Наиболее распространенными являются этанол и биодизель . Известно, что выбросы углекислого газа при производстве биотоплива полностью компенсируются CO2, поглощаемым растениями в процессе фотосинтеза.
Но, похоже, это не совсем так. Согласно исследованию Института энергетики Мичиганского университета под руководством Джона ДеЧикко , количество тепла, удерживаемого CO2, выделяемым при сжигании биотоплива, не уравновешивается с количеством CO2, поглощаемого растениями в процессе фотосинтеза по мере их роста и превращения в урожай.
Исследование было основано на данных Министерства сельского хозяйства США . В нем анализировались периоды интенсификации производства биотоплива, и было установлено, что поглощение выбросов углекислого газа сельскохозяйственными культурами компенсировало лишь 37% от общего объема выбросов CO2 от сжигания биотоплива.
Результаты исследований, проведенных в Мичигане, ясно показывают, что использование биотоплива продолжает увеличивать количество CO2, выбрасываемого в атмосферу , а не уменьшать его, как считалось ранее. Даже когда источником выбросов CO2 является биотопливо, такое как этанол или биодизель, чистые выбросы в атмосферу превышают количество, поглощенное растениями во время сбора урожая, а это значит, что они продолжают способствовать глобальному потеплению.
Что такое биотопливо?
Биотопливо – это топливо, которое получают из биомассы, то есть органического вещества. Существует несколько поколений биотоплива, но наиболее известными и используемыми в настоящее время являются этанол и биодизель, которые приобретают все большее значение в таких секторах, как транспорт.
Этанол производят в результате ферментации таких культур, как кукуруза и сахарный тростник, а биодизельное топливо получают из растительных масел, таких как пальмовое, соевое или переработанное кулинарное масло. Его основная характеристика заключается в том, что теоретически оно должно оказывать меньшее влияние на выбросы CO2, поскольку в жизненном цикле биотоплива растения поглощают CO2 во время своего роста, создавая теоретически нейтральный баланс с точки зрения выбросов.
Какие опасения вызывает его фактическое воздействие?
Однако ряд недавних исследований поставил под сомнение это предположение. Согласно работам Джона ДеЧикко , экологические преимущества биотоплива значительно снижаются, если учитывать выбросы, возникающие в результате его производства и конечного использования.
«Это первое исследование, в котором тщательно изучается выбросы углерода на землях, где выращивается биотопливо, а не делаются предположения по этому поводу. «Когда мы смотрим на то, что на самом деле происходит на земле, мы видим, что из атмосферы удаляется недостаточно углерода, чтобы компенсировать то, что выходит из выхлопной трубы», — сказал ДеЧикко.
Было показано, что вместо того, чтобы быть полностью углеродно-нейтральным, сжигание биотоплива выделяет больше парниковых газов, чем растения могут уловить во время своего роста. Кроме того, другие факторы, такие как вырубка лесов, использование удобрений и энергия для переработки биотоплива, играют важную роль в общем воздействии на окружающую среду.
Производство и производство биотоплива
Существует несколько типов биотоплива, которые подразделяются на несколько категорий. Биотопливо первого поколения получают из съедобных культур, таких как кукуруза или сахарный тростник, в то время как биотопливо второго поколения используют несъедобное сырье, такое как агропромышленные отходы или непищевая биомасса.
- Биотопливо первого поколения, такое как биоспирты (этанол и метанол) и биодизель, были основными заменителями ископаемого топлива.
- Однако его использование вызвало споры по поводу его устойчивости, отчасти из-за роста цен на сельскохозяйственную продукцию и вырубки лесов, вызванной такими культурами, как пальмы, для производства биодизельного топлива.
В глобальном масштабе биодизельное топливо и другие виды биотоплива также оказывают негативное воздействие на вырубку лесов. В отчете организации Transport & Environment показано, что биотопливо, получаемое из пальмового масла и сои, может быть на 80% более загрязняющим окружающую среду, чем традиционное дизельное топливо, если учитывать выбросы, вызванные вырубкой лесов.
Проблема вырубки лесов и изменения землепользования
Одна из главных проблем биотоплива заключается в том, что для его производства требуется большое количество сельскохозяйственных земель. Это привело к явлению, известному как косвенное изменение землепользования , которое включает в себя расширение сельскохозяйственных угодий на территории, ранее представлявшие собой леса или джунгли. Такая трансформация имеет высокую экологическую цену, поскольку приводит к выбросу большого количества CO2, накопленного в вырубленной растительности и почве.
В Бразилии, например, документально подтверждено вырубка миллионов гектаров тропических лесов Амазонки, чтобы освободить место для посевов сои для производства биотоплива. Подобные практики не только влияют на баланс CO2, но и ставят под угрозу биоразнообразие и местные экосистемы.
Интенсивное производство биотоплива из таких культур, как пальмы, привело к массовой вырубке лесов в таких странах, как Индонезия. По данным Ecologuestas en Acción, растущий спрос на биотопливо может привести к вырубке до 7 миллионов гектаров леса, выбросу в атмосферу 11 миллиардов тонн CO500.
Другие альтернативы традиционному биотопливу
Несмотря на сложности, новые инновации направлены на оптимизацию использования экологически чистых биотоплив второго или даже третьего поколения , которые используют промышленные отходы или водоросли, тем самым минимизируя воздействие на окружающую среду.
В качестве примера можно привести гидроочищенное растительное масло (ГОВ) , которое получают из отработанных растительных масел и животных жиров, что является более экологичным вариантом. В ряде европейских стран крупные энергетические компании начинают производство ГОВ, предлагая менее загрязняющую окружающую среду альтернативу традиционному биодизельному топливу.
С другой стороны, новые исследования изучают использование бактерий, таких как Streptomyces, для создания более эффективного и менее загрязняющего окружающую среду биотоплива с использованием таких молекул, как джавсамицин . Это нововведение может произвести революцию в способах производства биотоплива в будущем.
Наконец, изучаются также синтетические виды топлива, такие как электронное топливо , которые сочетают в себе экологически чистый водород с уловленным углекислым газом, создавая замкнутый углеродный цикл, который значительно сократит чистые выбросы парниковых газов в транспортном секторе.
Короче говоря, биотопливу еще предстоит пройти долгий путь, чтобы стать по-настоящему экологическим решением. По мере развития новых технологий и поиска более устойчивых альтернатив крайне важно сохранять критический подход и учитывать все экологические последствия их производства и использования.