Bio ni nujno eko

Energetske potrebe človeštva iz leta v leto strmo rastejo. Približno četrtina energetskih zalog se vsako leto potroši zgolj za transport, ob tem pa se v ozračje sprosti 7,3 milijarde ton ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov. Transport tako med vsemi ekonomskimi sektorji zaseda prvo mesto v toplogrednem onesnaževanju. Ob naštevanju teh dejstev torej ni presenetljivo, da raziskovalci in raziskovalke neutrudno iščejo rešitve, ki bi pripomogle k zmanjšanju izpustov transportnega sektorja. Kot ena izmed možnih rešitev se ponujajo biogoriva. 

Z izrazom biogoriva označujemo vse trdne, tekoče in plinaste oblike goriv, ki so proizvedene iz obnovljivih bioloških virov. Nadalje biogoriva delimo na prvo, drugo in tretjo generacijo, ki se med seboj razlikujejo po izvornem materialu. Prva generacija biogoriv je pridelana iz poljščin, ki se lahko uporabljajo tudi za prehrano – taki sta na primer koruza ali soja. Druga generacija lahko kot izhodno surovino izkorišča lignocelulozno biomaso, kot je denimo trajno proso, prav tako pa v to kategorijo spadajo biogoriva iz odpadnih materialov. Tretja generacija biogoriv temelji na algni biomasi, nekatere klasifikacije pa v zadnjem desetletju dodajajo tudi četrto generacijo, ki zajema gensko spremenjene alge. Produkti vseh generacij so podobni – najpogostejša proizvoda sta bioetanol, ki nastane s fermentacijo sladkorjev bioloških surovin, in biodizel, ki ga pridobivamo iz rastlinskih ali algnih olj. 

Izgorevanje biogoriv je za razliko od fosilnih goriv ogljično nevtralno. Ogljikov dioksid, ki se sprošča ob izgorevanju biogoriva, je namreč rastlina ali alga v procesu fotosinteze vase vezala iz ozračja tekom svojega življenja. Pri fosilnih gorivih pa gre za več sto milijonov let stare razgradne produkte rastlin, alg in živali. Ogljik, ki je vezan v fosilnih gorivih, je bil torej milijone let izvzet iz cikla biogeokemičnega kroženja, ob izgorevanju fosilnih goriv pa se sprošča nazaj v ozračje in s tem viša atmosferski nivo ogljikovega dioksida. 

Po svetu številne države že implementirajo biogoriva v program zelenega prehoda. Primer je Brazilija, ki je že leta 1931, sicer iz popolnoma ekonomskih razlogov, uvedla obvezno dodajanje bioetanola v bencin. Obvezna koncentracija bioetanola v bencinu v Braziliji je trenutno 27 odstotkov, številni avtomobilski motorji pa so prilagojeni tudi na stoodstotni bioetanol. Tudi druge države se poslužujejo podobnih iniciativ. Indija denimo od marca 2021 od proizvajalcev avtomobilov zahteva, da so njihova vozila kompatibilna z 20-odstotno koncentracijo dodanega bioetanola v bencinu. Prav tako je večini ameriškega bencina dodanih okrog 10 odstotkov bioetanola, kar označuje oznaka E10. Na evropskem trgu je precej bolj pogost biodizel, ki predstavlja okrog 80 odstotkov v Evropi proizvedenih biogoriv.

Povečana uporaba biogoriv seveda zveni kot korak v pravo smer. A hitro pridemo do spoznanja, da niso vsa biogoriva enako učinkovita, enako ekološka ali enako draga. Najbolj sporna, žal pa še vedno najcenejša in najpogostejša, je raba biogoriv prve generacije. V to kategorijo spada praktično ves brazilski bioetanol, ki ga pridelujejo iz koruze, pa tudi velika večina ameriških biogoriv. Prav tako v prvo generacijo biogoriv spada večina evropskega biodizla – pogosta izvorna surovina za njegovo pridelavo je oljna ogrščica. 

Ekološko neučinkovitost biogoriv prve generacije lahko pripišemo številnim razlogom. Eden izmed glavnih je širjenje nasadov za pridobivanje izhodnih surovin. S tem se zasedajo naravne površine, ki bi jih lahko namenili pridelavi hrane. Biogoriva prve generacije tako posredno vplivajo tudi na rast cen hrane, hkrati pa tekmovanje za poljske površine prispeva k izsekavanju gozdov, med drugim tudi amazonskega pragozda. Poleg ekološke neučinkovitosti je problem tudi slab energijski izkoristek biogoriv prve generacije. Rastline s pomočjo fotosinteze v energijske zaloge namreč pretvorijo največ pet odstotkov sončne energije, za večino rastlin pa je precej bolj realna številka en odstotek. Brez konkretnega genskega spreminjanja ter optimiziranja fotosinteze tako še zdaleč ne dosežejo izkoristka pretvorbe sodobnih sončnih celic, ki v elektriko pretvorijo povprečno 15 odstotkov sončne energije.

Za celostno oceno ekološkosti in učinkovitosti določenega biogoriva so potrebne kompleksne analize njegovega življenjskega cikla, ki upoštevajo vse korake od pridobivanja izhodnih surovin do njihove predelave ter porabe biogoriva. Take raziskave so večkrat pokazale ne le na neekološkost biogoriv prve generacije, pač pa tudi na njihovo nizko energetsko učinkovitost. Za gojenje in predelavo poljščin je potreben velik vnos energije, pa tudi vode in škropiv. 

Precej bolje se odrežejo biogoriva druge generacije. Analize življenjskega cikla biogoriv so pokazale, da je tako ekološko kot tudi po učinkovitosti med boljšimi možnostmi bioetanol iz komunalnih in kmetijskih odpadkov, na primer odpadnega papirja ali slame. Za proizvodnjo takšnega bioetanola seveda ne potrebujemo posebej namenjenih poljskih površin, kar posledično zmanjša vnos energije in vode v procesu proizvodnje. Čeprav zveni precej obetavno, pa je zaradi premajhne količine dnevno pridelanih komunalnih odpadkov tak tip biogoriva praktično nemogoče uporabljati v velikem obsegu. 

Problem številnih biogoriv je tudi v omejitvah motorjev. Večina motorjev namreč ni prilagojenih na drugačne lastnosti njihovega izgorevanja, zato se biogoriva običajno meša s klasičnim bencinom ali dizlom. Tudi to pripomore k neučinkovitosti zelenega prehoda z biogorivi. Ena redkih izjem je obnovljivi dizel. Gre za tip biogoriva, ki je sicer pridobljen iz istih bioloških surovin kot konvencionalni biodizel, vendar pa je kemijski način predelave precej bolj podoben pridobivanju fosilnega dizla. Za razliko od sinteze biodizla se tu v kemijski reakciji izognemo dodatku kisika, kar omogoča lažje in dolgotrajnejše shranjevanje. Podobnost s fosilnim dizlom omogoča uporabo stoodstotnega obnovljivega dizla za pogon običajnega dizelskega motorja, prednost pa predstavlja tudi čisto izgorevanje. 

Obnovljivi dizel druge ali tretje generacije je torej trenutno ena izmed boljših alternativ fosilnim gorivom. Tretja generacija, ki temelji na algni biomasi, sicer trenutno še ne predstavlja konkretne rešitve, saj proces gojenja alg zahteva še precej optimizacij za konkurenčnost na trgu. Problem predstavlja predvsem velika poraba vode, po podatkih raziskave iz leta 2018 kar 3726 litrov na kilogram pridelanega biodizla. Prav tako so za gojenje alg potrebne velike količine gnojil v obliki dušikovih in fósforjevih spojin, ob proizvodnji teh snovi pa se v ozračje sprošča precej toplogrednih plinov. Kljub temu algna sposobnost kopičenja ogromnih količin maščob predstavlja potencial za prihodnost biogoriv. Problem porabe vode bi lahko preobrnili v algno čiščenje odpadnih voda, ob tem pa poskrbeli še za fiksacijo atmosferskega ogljikovega dioksida. Raziskave se usmerjajo tudi v četrto generacijo biogoriv. Ta zajema gensko spremenjene alge, ki kopičijo več maščob ter rastejo pri lažje dosegljivih pogojih. Tako tretja kot tudi četrta generacija biogoriv sta trenutno še v fazi raziskav. 

Na področju trajnostnega razvoja transportnega sektorja drug trend predstavljajo električna vozila. V zadnjem času je precej govora o novih baterijah s trdnim elektrolitom, ki bi lahko rešile problem velikosti in nizke baterijske kapacitete. Tudi v scenariju električne prihodnosti pa bi biogoriva lahko predstavljala pomemben povezovalni člen med fosilnim in električnim transportom. Treba se je izogniti dodatni izrabi poljskih površin za proizvajanje biogoriv, prav tako pa morajo biti biogoriva karseda kompatibilna s trenutnimi avtomobilskimi motorji, saj s tem omogočajo hiter in nemoten prehod na zeleno energijo. Ob tem je pomembno poudariti, da znanstveni napredek v trenutni kapitalistični ureditvi, usmerjeni v rast, ne more dohajati večanja energijskih potreb.

Ob tehnološkem razvoju je nujna tudi sprememba načina življenja, ki jo mora z zeleno politiko spodbujati in omogočati država. Poleg subvencij za biogoriva in električna vozila bi bilo torej potrebno spodbuditi uporabo javnega potniškega prometa, prav tako pa so nujne lokacijsko dostopnejše službe. 

Biogoriva bi potencialno tankal Luka.