Jak ekologická jsou biopaliva?

Globální oteplení a rostoucí ceny ropy jsou více než dostatečným motivem pro hledání ekologicky šetrných paliv. Někteří odborníci upírají velké naděje k biopalivům, jako je například líh vyráběný z kukuřice nebo cukrové třtiny. Kritici těmto biopalivům vytýkají, že jejich pěstování zabírá velké plochy zemědělské půdy, vytváří tlak na další zábory přirozených ekosystémů, zvyšuje ceny potravin a přináší jen malou úsporu v produkci skleníkových plynů.

Tým švýcarských vědců vedený Rainerem Zahem z Empa v St. Gallen provedl velmi zevrubnou analýzu ekologických přínosů i rizik produkce biopaliv. Výsledky svého bádání shrnul v publikaci Ökobilanz von Energieprodukten: Ökologische Bewertung von Biotreibstoffen. Na ni zasvěceně reagovali na stránkách prvního letošního čísla prestižního vědeckého týdeníku Science Jörn Scharlemann a William Laurance z panamského Smithsonian Tropical Research Institute. Názory těchto odborníků jistě stojí za zamyšlení.

Nedoceněná ekologická rizika

Většina dosavadních studií hodnotila plodiny pěstované pro produkci biopaliv podle úspory emisí skleníkových plynů nebo podle úspory fosilních paliv. Výsledky se rozcházely. Některé studie dokazovaly, že se na produkci bioetanolu z kukuřice vynaloží jak v USA, tak i v podmínkách Evropy více energie, než kolik se jí získá. Jiné studie docházely k mírně pozitivní energetické bilanci. V úsporách emisí skleníkových plynů prakticky všechna biopaliva nad fosilními palivy vedou.

Zah a jeho kolegové však považují kritéria založená na energetické bilanci a úspoře emisí oxidu uhličitého za příliš úzká. Upozorňují na skutečnost, že porovnávání jednotlivých biopaliv, které vezme v potaz mnohem širší ekologické aspekty, může skončit úplně jiným výsledkem. Za jedno z důležitých, ale dosud opomíjených kritérií považují švýcarští vědci skutečnost, zda a nakolik jsou při produkci biopaliv poškozovány přirozené ekosystémy.

Například biolíh z cukrové třtiny je z hlediska energetické bilance i úspory emisí oxidu uhličitého bezesporu jedním z nejekologičtějších paliv. To však přestává platit, pokud se nové plantáže zakládají vymýcením tropického deštného lesa. Biomasa tropického lesa je bohatá na uhlík a jejím spálením se vyprodukuje tolik oxidu uhličitého, že to ekologický efekt vyprodukovaného biolihu zcela zvrátí. Pokud vezmeme v úvahu i samotnou ztrátu nenarušeného tropického deštného lesa, pak jsou napáchané škody ještě mnohem vyšší. Biopaliva jsou produkována za cenu narušení biodiverzity, hydrologického režimu a dramaticky narůstajícího rizika půdní eroze. Náprava těchto škod je velmi obtížná, ne-li nemožná.

Dalším nedoceněným rizikem produkce biopaliv je podle švýcarské studie tvorba dalších skleníkových plynů. Například plodiny, které vyžadují hnojení dusíkem, jako je kukuřice nebo řepka, uvolňují do ovzduší značné množství oxidů dusíku. Ty nejen působí jako skleníkové plyny, ale navíc se podílejí na narušování ochranné ozonové vrstvy v atmosféře. Když Zah a jeho kolegové zohlednili produkci oxidů dusíku, zjistili, že nejšetrnější jsou k životnímu prostředí traviny a dřevní hmota z křovinných porostů. Kukuřice nebo řepka jsou v tomto ohledu ještě horší než fosilní paliva.

Komplexní posouzení Posuzování ekologických přínosů jednotlivých biopaliv není jednoduché. Každé palivo má jiné spektrum přínosů. Zah a jeho spolupracovníci se přiblížili k jejich objektivnímu zhodnocení tím, že kromě úspory v emisích oxidu uhličitého zohlednili i celkový ekologický dopad produkce daného biopaliva. Z tohoto hlediska porovnali benzín, motorovou naftu a zemní plyn s 26 biopalivy získávanými z širokého spektra plodin. Prvním kritériem pro hodnocení bylo čerpání přírodních zdrojů, škody na lidském zdraví a přírodě. Druhým pak byl poměr produkce oxidu uhličitého v porovnání s benzínem.

Pokud jde o emise oxidu uhličitého, tam se velké překvapení nekonalo. Produkce a spalování 21 z 26 hodnocených biopaliv ušetřily více než 30 % z emisí oxidu uhličitého ve srovnání se spalováním benzínu. Na druhé straně ale 12 z 26 hodnocených paliv mělo větší negativní dopad na přírodu než produkce a spalování benzínu. Mezi těmito „biopalivovými hříšníky“ jsou ekonomicky nejvýznamnější biopaliva, jako je etanol vyráběný z kukuřice v USA, bionafta vyráběná v Malajsii z olejových palem, etanol vyráběný z cukrové třtiny v Brazílii a bionafta ze sóji produkovaná v téže zemi.

Nejekologičtější biopaliva pocházejí z odpadní biomasy a recyklovaného potravinářského oleje. Příznivě lze hodnotit i bioetanol získávaný z biomasy travin a dřevní hmoty keřů. Závěry studie lze shrnout do konstatování, že není biopalivo jako biopalivo a že se jednotlivé produkty co do ekologických přínosů navzájem dramaticky liší. Sami autoři studie říkají: „Výsledky naší studie ukazují, že jakákoli podpora biopaliv, například daňovými úlevami, musí být prováděna tak, aby se dosáhlo co nejlepších výsledků. Zdaleka ne všechna biopaliva přinášejí ve srovnání s fosilními palivy nižší ekologickou zátěž. V současné době přinášejí snížení dopadů na životní prostředí ve srovnání se spalováním benzínu hlavně biologické odpady, od biomasy travin až po dřevo. Protože je domácí produkce těchto biopaliv omezena a bude tomu tak i v budoucnu, nemůže bioenergie vyřešit naše energetické problémy. Pokud ale přeměníme veškerou dostupnou biomasu na energii efektivním a ekologickým způsobem a zároveň zvýšíme účinnost využívání energie a snížíme její spotřebu, mohou tyto alternativní zdroje energie spolu s dalšími formami energie z obnovitelných zdrojů sehrát v zásobování energií roli, kterou nelze bagatelizovat.“

Nepřímé efekty

Scharlemann a Laurance na stránkách časopisu Science poukazují na fakt, že i Zahův přístup „komplexního“ hodnocení biopaliv může být příliš úzký a nezohledňuje významné faktory. Za jeden z hlavních považují nepřímé vlivy jednotlivých biopaliv. Například americká podpora produkce biolihu z kukuřice vede v USA ke změně struktury pěstovaných plodin. Farmáři omezují pěstování sóji a zvyšují plochy oseté kukuřicí. To vyvolalo pokles světové produkce sóji a vzestupu jejích cen. Vyšší ceny pak motivují brazilské zemědělce, aby rozšiřovali plochy pěstované sóji. Novou půdu získávají na úkor savany a tropického deštného lesa.

Scharlemann a Laurance vytýkají Zahově studii i to, že vychází z údajů z roku 2004 a nezohledňuje proto globální vzestup cen potravin, který se projevil velmi razantně až v posledních letech. Zahova studie podle nich také nebere vážněji v potaz biopaliva druhé generace, která jsou vyráběna z celulózy, hemicelulózy a ligninu. Za zvláště nadějné považují v tomto ohledu Scharlemann a Laurance travní porosty, dřeviny a akvakultury. Oba vědci upozorňují na fakt, že tato biopaliva lze vyrábět z biomasy získávané na nezemědělské půdě. Především biomasa travin vychází z energetického i ekologického hlediska ze srovnání s fosilními palivy i jinými biopalivy velmi příznivě. Také Scharlemann a Laurance upozorňují na fakt, že k biopalivům je třeba přistupovat diferencovaně a hodnotit jejich přínosy na základě mnohem komplexnějších kritériích, než je energetická efektivita a úspora emisí oxidu uhličitého. Například mnohamiliardové dotace USA na produkci biolihu z kukuřice označují z hlediska přínosů a rizik za „zvrácený podnět“.

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu