Откакто терминът "биогориво" влезе за първи път в енергийния лексикон на средния потребител, има постоянен поток от напредък в тази технология. Докато обществените представи за биогоривата може да са се променили през годините, все още остава доста голям интерес към предимствата и недостатъците на този източник на гориво. Важно е всички потребители да обмислят сериозно както положителните, така и отрицателните аспекти на тази все още нововъзникваща технология.
Предимства на биогоривата
Привържениците на биогоривата често изтъкват предимствата на тези растителни и животински горива. Никой източник на гориво не е напълно положителен или напълно отрицателен. Потребителите трябва да претеглят плюсовете и минусите на биогоривата, за да определят дали се чувстват комфортно с този ресурс като алтернатива на традиционните горива.
Ниска цена на биогорива
Цените на биогоривата падат и имат потенциала да бъдат значително по-евтини от бензина и другите изкопаеми горива. Всъщност етанолът вече е по-евтин от дизела и бензина. Това е особено вярно, тъй като световното търсене на петрол се увеличава, доставките на петрол намаляват и повече източници на биогорива стават очевидни.
Според доклада на RFA (Асоциация за възобновяеми горива) от февруари 2019 г. Прогнозата за промишлеността на етанола, 2018 г. беше рекордьор за производството на етанол, достигайки 16,1 милиарда галона възобновяем етанол. Този доклад гласи: „Етанолът остава най-високото октаново число и най-евтиното моторно гориво на планетата. Освен това през 2019 г. Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) отпусна 73 милиона долара за 35 проекта за научноизследователска и развойна дейност в областта на биоенергията. Целите на проекта са:
- За да се намалят разходите за биогорива, падащи надолу
- За "да се активират продукти с висока стойност от биомаса или отпадъчни ресурси"
- За намаляване на разходите за производство на биоенергия
Бившият секретар Рик Пери каза, че общата цел на научноизследователската и развойна дейност е „да се произвеждат достъпни биогорива, които са съвместими със съществуващата горивна инфраструктура и превозни средства в редица видове транспорт, включително възобновяем бензин, -дизел и -реактивни горива.“Дори производството в САЩ на 1 милиард тона (сухи тона) нехранителна биомаса няма да създаде проблем на пазара на храни и селскостопански продукти.
Изходен материал
Според RFA проектите за научноизследователска и развойна дейност, финансирани от Министерството на енергетиката, включват процесите на интензификация на култивирането на водорасли като биогориво, системно изследване на усъвършенствани технологии за въглеводородни биогорива и възобновяема енергия от градски и крайградски отпадъци - мокър отпадъчен метан. Докато петролът е ограничен ресурс, който идва от специфични материали, биогоривата могат да бъдат произведени от широка гама от материали, включително отпадъци от реколтата, оборски тор, други странични продукти и водорасли. Това го прави ефективна стъпка в рециклирането.
Сигурност
Биогоривата могат да се произвеждат на местно ниво, което намалява зависимостта на нацията от чужда енергия. Чрез намаляване на зависимостта от чужди източници на гориво, страните могат да защитят целостта на своите енергийни ресурси и да ги направят безопасни от външни влияния. Освен това биогоривата могат да изместят зависимостта от изкопаемите горива до голяма степен, тъй като повечето горива
Икономическо стимулиране
Тъй като биогоривата се произвеждат на местно ниво, заводите за производство на биогорива могат да наемат стотици или хиляди работници, създавайки нови работни места в селските райони. Производството на биогорива увеличава търсенето на подходящи култури за биогорива, осигурявайки икономическо стимулиране на селскостопанската индустрия. Зареждането на домове, предприятия и превозни средства с биогорива е по-евтино от изкопаемите горива.
По-ниски въглеродни емисии
Когато биогоривата се изгарят, те произвеждат значително по-малко въглеродни емисии и по-малко токсини от въглеродните горива. По-ниските въглеродни емисии ги правят по-безопасна алтернатива за запазване на качеството на атмосферата и по-ниско замърсяване на въздуха.
Обновяемостта е предимство
Отнема много време, за да бъдат произведени изкопаеми горива. Биогоривата обаче са по-лесни за производство и са възобновяеми, тъй като се отглеждат нови култури и се събират отпадъци. Много отпадъчни материали от хранителни култури могат да се използват за създаване на биогорива. Остатъкът от селскостопанското производство на плодове и зърнени храни включва слама и багаса (влакна от захарна тръстика), които са лесно достъпни за генериране на биомаса.
Първо поколение биогорива
EPA заявява, че няколко първогенерационни ресурси се използват за създаване на биогорива, като захарна тръстика и захарно цвекло, известни като захарни култури. Друго биогориво се произвежда от соя и рапица, известни като маслодайни култури. Нишестените култури са царевица и сорго. Животинските мазнини и масла се преработват за производство на биодизел. Биоалкохолите, произвеждани от тези култури, включват етанол, пропанол и бутанол.
Биогорива от второ поколение
Енциклопедия Британика обсъжда биогоривата от второ поколение като имащи по-малко въздействие върху околната среда, тъй като за разлика от биогоривата от първо поколение, суровините са от неядливи растения, някои от тези растения, които хората не ядат, включват бамбук, треви, различни дървесни видове (стърготини) и растения. Въпреки това целулозните биогорива понастоящем имат по-нисък коефициент на преобразуване при производството, което ги прави по-подходящи като добавки към горивото вместо като заместител на бензина.
Биогорива от трето поколение
Биогоривата, произведени от водорасли, се наричат биогорива от трето поколение. Водораслите са много обещаващи като биогориво, тъй като генерират качествено и разнообразно гориво. Водораслите произвеждат масло, което лесно се преработва в дизелово гориво, но стабилността на водораслите е по-малка от другите биогорива. Силно ненаситеното масло е летливо при високи температури.
Пример за управление на град с биогориво
National Geographic представя Кристианстад, шведски град, който работи на биогаз. Градът генерира своите нужди от електричество и отопление от производството на биогаз. Автомобилите се зареждат заедно с градските автобуси и камионите за боклук. Двете рафинерии в града произвеждат достатъчно биогориво, за да заменят годишните си нужди от бензин от 1,1 милиона галона.
Недостатъци на биогоривата
Въпреки многото положителни характеристики на биогоривата, тези енергийни източници имат и много недостатъци. Те могат да бъдат направени като аргументи срещу замяната на биогорива с изкопаеми горива.
Енергийна мощност
Биогоривата имат по-ниска енергийна мощност от традиционните горива и следователно изискват по-големи количества, които да бъдат консумирани, за да се произведе същото ниво на енергия. Това накара някои известни енергийни анализатори да повярват, че биогоривата не си заслужават работата по превръщането им в етанол, а не в електричество.
Производствени въглеродни емисии
Проведени са няколко проучвания за анализиране на въглеродния отпечатък на биогоривата и въпреки че те са по-чисти за изгаряне, има силни индикации, че процесът на производство на горивото - включително машините, необходими за култивирането на културите и растенията за производство горивото - има огромни въглеродни емисии. Освен това изсичането на гори за отглеждане на култури за биогорива увеличава въглеродните емисии.
Висока цена
За да се усъвършенстват биогоривата до по-ефективни енергийни изходи и да се изградят необходимите производствени предприятия за увеличаване на количествата биогорива, често се изисква висока първоначална инвестиция, което прави производството му в момента по-скъпо от другите начини за зареждане на автомобили, въпреки че това може да се промени в бъдеще.
Цени на храните
Тъй като търсенето на хранителни култури, като царевица расте за производство на биогорива, повишава цените на необходимите основни хранителни култури. Според университета в Мичиган, увеличаването на суровините за биогорива означава по-високо търсене на царевица, повишавайки цената с 20% до 50%. С превръщането на земята в биокултури, по-малко култури за човешка консумация означават по-високи цени и в някои случаи може да доведе до недостиг на храна
Недостиг на храна
Има опасения, че използването на ценни обработваеми земи за отглеждане на горивни култури може да окаже влияние върху цената на храната и евентуално да доведе до недостиг на храна. биокултурите могат да увеличат производствените разходи чрез увеличеното използване на земята и търсенето на вода за напояване на културите. Някои експерти посочват световната хранителна криза от 2008 г., свързана с ориза, като пример за това какво може да се случи поради увеличаването на биокултурите, въпреки че кризата с ориза няма нищо общо с биогоривата и е причинена от търговски ограничения и паническо купуване. Все пак именно недостигът се използва като пример какво може да се случи, когато не се произвежда достатъчно храна и в момента биокултурите се конкурират с хранителните култури.
Използване на вода
Необходими са огромни количества вода за правилното напояване на културите за биогорива, както и за производството на гориво, което може да натовари местните и регионалните водни ресурси. Оценка от 2018 г. на въздействието на биогоривата в САЩ върху водата също разглежда въздействието на изместването на редовите култури с енергийни култури за биогорива и изискванията за напояване. Беше открито, че енергийните култури са по-големи от редовите култури, изискват по-дълъг вегетационен период и намаляват потока на вода. Транспирацията (движението на водата в растенията и изпарението) се е увеличила с 15% до 30%, а в някои случаи тази скорост на потребление на вода се е увеличила с 60% до 80%.
Бъдещето на биогоривата
Биогоривата не са сребърен куршум за енергийните проблеми на света. За да се реши проблемът с намаляващите запаси от изкопаеми горива, всички жизнеспособни средства за събиране на енергия трябва да се използват максимално. Въпреки това остава фактът, че биогоривата са надежден алтернативен енергиен ресурс. С повече разработки и изследвания е възможно да се преодолеят недостатъците на биогоривата и да се направят подходящи за широко разпространена потребителска употреба. Когато технологията е налична, много от недостатъците ще бъдат сведени до минимум и пазарът очевидно има потенциал. Голяма част от това може да разчита на способността на производителите на енергия да откриват по-добри растения за отглеждане за гориво, които използват по-малко вода, по-малко земя и растат бързо.
