Biopalivům zvoní hrana. Zachrání je přechod do mikrosvěta?

Biopaliva jsou dnes pod palbou ze všech stran, vývoj přesto pokračuje. Současné naděje se upínají především k jejich výrobě mikroorganismy. Výsledky ovšem mohou být zcela jiné, než politici, veřejnost i investoři původně očekávali.

Podle některých informací se v brzké době dočkáme v Evropě změny kurzu v biopalivech. Spekuluje se o tom, že informace o malém ekologickém přínosu či spíše přímo škodlivosti biopaliv, které unikly z Bruselu, předznamenávají větší změny v evropské podpoře.

Zatím je ovšem jisté, že velkou část tuzemských polí pokryje i v letošním roce řepka (bývá to v posledních letech přes 10 procent celkové plochy zemědělské půdy). A protože biopaliva se zemědělcům vyplácí a jsou spolehlivějším zdrojem příjmů než jiné plodiny, dá se předpokládat, že podpory nezmizí bez boje. Možná se jen změní jejich podoba a rozpustí se v podpoře zemědělství. Proti zemědělským dotacím v evropských poměrech jde totiž o celkem malé částky (u nás méně než desetinu).

Změna ve vnímání biopaliv už je ovšem dokonána. Patrná už je i v politice: v USA skončily k 1. lednu dotace na biolíh z kukuřice, v Evropě se zase uvažuje o pravidlech, podle kterých by většina biopaliv musela být uznána za škodlivější než ropa (více v již zmiňovaném článku). Všichni, či téměř všichni, si zřejmě již uvědomují, že očekávání vlád, států i veřejnosti v případě biopaliv nevycházelo z fyzikální reality. Při stávající spotřebě energie nemohou plodiny představovat nic víc jen velmi malou část celkové spotřeby, a za poměrně vysokou cenu. Pro ilustraci: každý rok spálíme podle odhadů fosilní paliva z rostlin, které vyrostly na Zemi v průběhu několika století (tato studie to odhaduje na 400 let).

Úder odspodu

Biopaliva ovšem nejsou úplně mrtvá. Nabývají ovšem poněkud nečekaných podob. Podívejme se na několik zajímavých a do praxe již zaváděných technologií, které představují dnes u nás méně známé směry vývoje, a které snad nemusí v brzké době čekat neodvratný konec.

Oba pochází z USA, kde - málo platné - mají zajímavé nápady stále jednodušší cestu do života než u nás. Třeba kvůli tomu, že u nás stále v podstatě chybí profesionálové ochotní vložit kapitál do skutečně "šílených" nápadů, tedy takzvaný rizikový kapitál.

Politická situace za oceánem by mohla být do jisté míry obrazem blízké budoucnosti v Evropě. Skončily dotace na kukuřičný biolíh (biolíh se musí do benzínu přidávat, ovšem nyní bude z dovozu). Velké závody na výrobu biolihu "druhé generace" z celulózy, tedy z nestravitelných a v potravinářství nepoužitelných částí rostlin, jsou z drtivé části stále jenom snem.

Místo rostlin nastoupí jednobuněčné organismy

Nejvíce nadějí se v současné době spojuje s jinou technologií. Místo vyšších rostlin se v ní využívá k výrobě biopaliv drobných jednobuněčných organismů, především řas, případně i sinic (a výhledově možná i jiných bakterií). Technologie pěstování těchto drobečků jsou různorodé: některé mikroorganismy se pěstují ve velkých, průhledných nádobách, jinde se pokouší o kultivaci v mělkých otevřených "rybnících". Některé se dokonce pěstují v nádobách bez přístupu světla, kde pracují díky neustálému přísunu živin.

Nejde přitom jen o laboratorní pokusy. Největší producent v oboru "mikrobiopaliv", firma Solazyme, dodala na přelomu roku svým zákazníkům miliontý litr paliva ze svých fermentorů. Společnost využívá poslední zmíněný přístup, tedy pěstování řas ve velkých tmavých nádržích, kde se vyživují cukernatými rostlinnými zbytky. Proces tedy stále vyžaduje jako základ výroby rostlinnou hmotu.

Mezi odběratele paliva od Solazymu patří především americké námořnictvo, které tradičně myslí na bezpečnost dodávek. Platí za ně nepochybně podstatně vyšší cenu než za fosilní paliva, ale jakou přesně, to firma ani ozbrojené složky neprozradí. Rozhodně to bude (a to zřejmě dosti výrazně) nad 22 korun za litr, což má být cílová cena tohoto paliva ze skutečně velké průmyslové rafinérie, kterou Solazyme ještě nepostavil.

Společnost s námořnictvem podepsala smlouvu, která ji několik let udrží nad vodou. Získala také zajímavé prostředky při vstupu na burzu. Za pětinu svých akcií dostala zhruba 227 milionů dolarů. Mimochodem, investoři, kteří do firmy vstoupili na samém začátku, dostali čtyřicetinásobek svého vkladu. Proto si rizikoví investoři mohou dovolit i nevyhnutelné propadáky.

Nyní už se akcie firmy obchodují přibližně za něco málo více než polovinu původní ceny. Alespoň už posledních několik měsíců neklesají (spíše velmi mírně posilují). Komerční úspěch firmy stále není jistý, byť prostředky, které získala, ji dávají čas na roky provozu a vývoje. Definitivně se uvidí za nějakých pět, deset let. Hlavní otázkou je, zda firma bude v té době ještě vůbec vyrábět palivo. Ale o tom trochu později.

Levněji a lépe?

Že na rozdíl od běžných biopaliv jsou mikroorganismy stále "in" a daří se jim přitahovat pozornost a peníze, dokládá i příklad společnosti Joule Unlimited. Na burzu se zatím nechystá, ale od neznámých investorů získala v posledních týdnech 70 milionů dolarů na vývoj a rozšíření svého experimentálního provozu na demonstrační jednotku o rozloze asi dvou hektarů.

U Joule Unlimited tvoří výrobní jednotky panely s průsvitnými stěnami plné velmi slané vody a geneticky upravených mikroorganismů. Firma tvrdí (ale je to společnost shánějící peníze), že by z hektaru výrobní plochy měla být schopna vytěžit zhruba 200 tisíc litrů paliva ročně. Provoz by měl na výrobu paliva využívat sedm procent energie dopadajícího slunečního záření. (Zatím se údajně podařilo dosáhnout zhruba dvou třetin této hodnoty.)

To jsou až neuvěřitelně vysoká čísla. Rostliny využijí v nejlepším případě zhruba poloviční množství dopadající slunečního záření. A nevyrábějí z něj samozřejmě jen palivo. Abychom to ilustrovali: na brazilských plantážích s cukrovou třtinou, které představují dnešní nejúčinnější způsob výroby biopaliv, se z hektaru vyrobí méně než deset tisíc litrů biolihu.

Jak přesně hodlá Joule Unlimited tak vysoké účinnosti dosáhnout, je z velké míry věcí obchodního tajemství. Podle dostupných informací (např. studie dostupné zde) užívá geneticky upravené sinice. To jsou bakterie, které využívají fotosyntézy. Tyto konkrétně jsou změněny tak, aby v podstatě nerostly a vytvářely ze všech sil "palivo". Nejde o líh, ale spíše naftě podobnější směs složitějších organických uhlovodíků, kterou tvoří lipidy (což jsou třeba tuky).

Bakterie přežívají v aparátu delší dobu a celý svůj život údajně vylučují palivo, které se ze systému odčerpává. Proti výše zmiňovaným řasám je to úplně jiný typ výroby. Řasy se nasadí ve várkách, které se musejí nechat zahynout, aby z nich bylo možné získat palivo. Pak se nasadí nová generace, znovu se čeká na "uzrání" atd. Průběžný systém má teoreticky velké výhody. Ale otázkou je, jak jednoduché bude udržet ho v chodu.

K vysoké účinnosti přispívá i to, že firma sinice dokrmuje, a to především oxidem uhličitým. Z něj získávají mikroorganismy uhlík, která pak zabudují do cílových sloučenin. CO2 ve zkušebním provozu má pocházet ze zdroje, který je po ruce: nedalekých elektráren, které spalují fosilní paliva (zemní plyn).

V tuto chvíli společnost tvrdí, že jednoho dne může vyrábět palivo kolem deseti korun za litr. Přesný výpočet ovšem nezveřejnila. Pokud jde jen o "vynásobení" laboratorních výsledků do rozměrů reálného provozu, nedá se takové číslo brát vážně.

Přesto to na chvíli udělejme: čistě teoreticky by roční spotřebu dopravy v USA mohlo pak pokrýt zhruba 30 tisíc kilometrů čtverečních panelů, tedy zhruba dvě pětiny rozlohy ČR. To je sice méně než kolik činí rozloha kukuřice pěstované v USA na biolíh, ale dokážete si tak rozhlehlou stavbu představit? A pokud ano, kde by stály elektrárny dodávající CO2 a odkud by se bralo neuvěřitelné množství vody do panelů?

Co s nimi...

Ani nastupující generace biopaliv tedy nedokáže nic více než přispět nějaký dílem do energetického koláče. Nemusí být možná úplně zanedbatelný, ale deset procent z celkové spotřeby je zřejmě už příliš optimistický odhad.

Ale kdo ví, jestli vůbec výrobci budou mít zájem hnát se do výroby paliv. Geneticky upravené mikroorganismy (tedy i jednobuněčné řasy a sinice) mají i jiné možnosti. Dnes se například běžně využívají třeba k výrobě léčiv.

Jak díky biopalivům přibývá zkušeností s kultivací těchto organismů ve velkém a cena tohoto typu výroby se snižuje, přibývá nových možností v dodávkách pro chemický, potravinářský či kosmetický průmysl. Ty vyžadují v mnoha případech podobné či stejné látky, jaké můžeme pálit v našich motorech, ovšem za výrazně vyšší cenu.

Na tento trh se zaměřují nejen Solazyme a Joule Unlimited. Obrátili se k němu i někteří bývalí producenti biolihu ze zemědělských plodin (i jejich výroba byla vlastně chemie ve velkém). Mikroorganismy ovšem mají předpoklady dodávat širší škálu produktů a zřejmě i za nižší ceny. Ve výsledku tak zájem o biopaliva a jejich podpora mohou pomoct zcela jiných oborům.

Matouš Lázňovský

Zdroj: www.petrol.cz

Tweet