Biocombustibilii există de mai mult timp decât mașinile, însă benzina și motorina i-au „tras pe dreapta” de multă vreme. Această industrie cunoaște, însă, în ultimii ani o dezvoltare considerabilă atât în Europa, cât și în Asia și în America de Nord și de Sud. Biocombustibilii sunt utilizați la nivel global deoarece reprezintă o categorie importantă de resurse energetice regenerabile. Obținuți din materii prime biologice, precum plante, alge sau reziduuri organice, biocombustibilii substituie treptat combustibilii fosili convenționali, precum petrolul, propanul, cărbunele, gazele naturale, și altele.
În contextul actual al scumpirii carburanților obișnuiți, dar și al eforturilor de prevenire a celor mai grave efecte ale schimbărilor climatice, această soluție de energie alternativă accesibilă financiar și prietenoasă cu mediul înconjurător a căpătat un rol semnificativ în procesul de tranziție către surse de energie mai curate și mai durabile. În cele ce urmează vom explora acest domeniu și îți vom spune ce sunt biocombustibilii, la ce folosesc, câte categorii și generații de biocombustibili există și care sunt avantajele și dezavantajele asociate cu utilizarea lor.
Ce sunt biocombustibilii și din ce se obțin
Biocombustibilii, cunoscuți și sub denumirea de combustibili bio organici, sunt, în esență, una dintre principalele surse regenerabile de energie la care omenirea are acces în zilele noastre. Aceștia reprezintă orice material de origine naturală care poate fi utilizat ca sursă de energie. În același timp, biocombustibilii sunt niște produse care sunt extrase din plante și apoi prelucrate și care pot fi amestecate cu motorina și benzina, potrivit Britannica.
De altfel, de fiecare dată când mergi la benzinărie ca să îți alimentezi automobilul cu benzină sau motorină ai văzut, suntem siguri, codurile E5, E10, B7 sau B10, care simbolizează cantitatea de biocombustibili care este conținută în carburant. Literele „E” și „B” provin de la bioetanol și, respectiv, biodiesel, în timp ce numărul din dreptul fiecărei litere simbolizează cantitatea procentuală de biocarburant din compoziția combustibilului. Spre exemplu, E10 înseamnă că benzina cu care alimentezi are în compoziție 10% bioetanol.
Câte categorii de biocombustibili există
Există două categorii principale de biocombustibili: bioetanolul și biodieselul. Începând cu luna iunie anul acesta, carburanții vânduți în benzinăriile din România trebuie să conțină obligatoriu biocombustibili, și anume în proporție de 6,5% în motorină și 10% în benzină. Este important de știut faptul că, în România, nu se produce bioetanol, întreaga cantitate necesară aditivării benzinei fiind importată. În schimb, țara noastră produce aproape toată cantitatea de biodiesel.
Bioetanolul este un biocombustibil lichid obținut prin fermentarea zaharurilor din plante, cum ar fi trestia de zahăr, porumbul sau sorgul dulce. Producția de bioetanol poate utiliza și materiale celulozice, cum ar fi paiele și resturile agricole prin procesul de conversie a biomasei în bioetanol. Acest biocombustibil este utilizat ca aditiv la benzina tradițională, reducând dependența de petrol. Se poate amesteca cu benzina în diferite proporţii, de la 5% (E5) până la 20% (E20), fără a se impune modificări la motoare.
De partea cealaltă, biodieselul este un biocombustibil care se obține prin reacția de transesterificare a uleiurilor vegetale, precum uleiul de rapiță și uleiul de soia, sau a grăsimilor de origine animală. Prin acest proces grăsimile sunt transformate într-un lichid similar cu motorina, utilizat în motoarele diesel. Biodieselul poate fi amestecat cu motorina convențională în diverse proporții pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și pentru a promova o mai mare sustenabilitate în transport. Pentru amestecurile cu motorină în diverse proporţii sunt folosite coduri precum B2 (2 % biodiesel + 98 % motorină), B5 (5 % biodiesel + 95 % motorină – amestec prevăzut de legislaţia din România) și B20 (20 % biodiesel + 80% motorină).
De unde provin biocombustibilii
Pentru a fi utilizați de către transportatori, biocombustibilii se amestecă cu carburanții obișnuiți, ca benzina și motorina. Forma cea mai simpla de biocombustibil este lemnul. Alți ciocombustibili sunt obținuți prin prelucrarea materiei organice sau a deșeurilor, mai exact din porumb, trestie de zahăr, soia, alge, uleiuri vegetale sau resturi animale. Spre exemplu, în Europa, bioetanolul care este folosit în compoziția benzinei provine cel mai adesea de la culturi agricole precum porumb (49%), grâu (21%) și sfeclă de zahăr (19%). Potrivit organizației de mediu Transport & Environment, capacitatea anuală de producție a bioetanolului în Uniunea Europeană este de aproximativ 6 milioane de tone, iar la nivelul continentului, benzina are în compoziție 6,8% bioetanol. De asemenea biodieselul provine în special de la culturi agricole precum ulei de răpiță (36%), ulei de palmier (30%) și ulei de soia (14%), iar capacitatea anuală de producție de biodiesel la nivelul Uniunii Europene este de 25,4 milioane de tone. În medie, se estimează că motorina utilizată în Europa are în compoziție 8,1% biodiesel.
Câte generații de biocombustibili există
Există patru generaţii de biocombustibili. Progrese tehnologice importante se realizează în a doua şi a treia generaţie deoarece acestea sunt cele mai potrivite pentru a înlocui combustibilii fosili care domină piaţa şi vor fi biocombustibilii care se vor produce în viitor pentru a acoperi obligaţiile stabilite. Iată care sunt cele patru generații de biocombustibili:
Biocombustibili de prima generaţie – sunt obținuți direct din culturile agricole care sunt folosite pentru obţinerea produselor alimentare destinate consumului uman, fie prin extragerea uleiului pentru utilizare în biodiesel, fie prin metode tradiționale, cum ar fi fermentația pentru a produce bioetanol, aflăm de pe site-ul GeeksforGeeks. Aceste sisteme de producţie sunt cele mai simple şi cele mai ieftine deoarece sunt folosite rămăşiţe ale producţiei acestor alimente. Cantitatea de biocombustibili din prima generaţie se va reduce simţitor în următorii ani, redându-se astfel terenurile culturilor destinate oamenilor şi animalelor.
Biocombustibili de a doua generaţie – sunt obținuți din culturi nealimentare, cum ar fi lemnul, deșeurile organice, deșeurile de culturi alimentare și anumite culturi de biomasă, eliminând o problemă majoră cu biocombustibilii de prima generație. Biocombustibilii de a doua generație urmăresc să fie mai competitivi din punct de vedere al costurilor comparativ cu combustibilii fosili existenți pe piață. Evaluările ciclului de viață ale biocombustibililor de a doua generație arată, de asemenea, că reduc emisiile de CO2 în atmosferă, dar sunt mai scumpi şi mai greu de produs decât prima generaţie.
Biocombustibili de a treia generaţie – aceștia folosesc culturi energetice modificate special, cum ar fi algele, care sunt cultivate pentru a servi ca o resursă cu costuri reduse, cu energie ridicată și complet regenerabilă. Se estimează că algele vor avea potențialul de a produce mai multă energie la hectar decât plantele convenționale. Un alt avantaj al biocombustibililor pe bază de alge este acela că aceștia pot fi procesați în diferiți combustibili, cum ar fi motorina, benzina și kerosenul. Este potențial neutru la carbon (absoarbe și emite aceeași cantitate de carbon).
Biocombustibili de a patra generaţie – au drept scop să genereze energie durabilă, dar și să ofere o modalitate de captare și de stocare a CO2. Materiile prime din biomasă care au absorbit CO2 în timpul procesului de creștere sunt transformate în combustibil prin același proces ca biocombustibilii de a doua generație. Stocarea dioxidului de carbon face ca producția de biocombustibili de a patra generație să fie mai degrabă neutră din punct de vedere al emisiilor de CO2 deoarece captează mai mult CO2 decât produce. În cazul acestei variante de biocombustibili se ia în considerare modificarea genetică a microorganismelor cu scopul de a se îmbunătăți eficiența captării și stocării dioxidului de carbon.
Avantaje și dezavantaje ale biocombustibililor
Biocombustibilii au început procesul de substituire treptată a combustibililor convenționali, însă procesul de extindere al acestora are argumente pro și contra. Iată care sunt acestea:
AVANTAJE
Costuri reduse: biocombustibilii pot fi mult mai puțin costisitori decât benzina și alți combustibili fosili, mai ales că cererea mondială de petrol crește și, implicit, prețurile ating cote maxime.
Materiale variate: biocombustibilii pot fi obținuți dintr-o gamă largă de materiale, inclusiv deșeuri vegetale, resturi animale din grajd, ceea ce reprezintă un pas eficient în direcția reciclării.
Siguranță energetică: prin reducerea dependenței de alte surse de combustibil străine, statele pot proteja integritatea resurselor energetice, ceea ce conferă un plus de siguranță.
Amprentă redusă de carbon: Producția și utilizarea biocombustibililor generează mult mai puține emisii de gaze cu efect de seră decât producția și utilizarea combustibililor fosili foarte poluanți.
Nu poluează: Arderea biocombustibililor generează mai puțini poluanți atmosferici decât arderea combustibililor fosili, ceea ce poate îmbunătăți calitatea aerului și sănătatea publică.
Sunt regenerabili: Biocombustibilii sunt produși din plante și alte materiale organice, astfel încât pot fi completați în mod constant. Acest lucru este în contrast cu combustibilii fosili, care sunt în mod constant în proces de epuizare, relatează site-ul GreenTumble.
Stimularea economică: procesul de producție a biocombustibilii poate crea mii de noi locuri de muncă. Astfel, producția va crește și va furniza stimulare economică a agriculturii.
Sunt biodegradabili: biocombustibilii sunt biodegradabili și mult mai ușor de manevrat comparativ cu combustibilii tradiționali.
DEZAVANTAJE
Costuri ridicate: Producția de biocombustibili poate fi mai costisitoare decât cea de combustibili fosili din cauza costurilor de creștere și de procesare a materiilor prime. Costurile pot varia în funcție de tipul de biocombustibil, de locație și de tehnologiile specifice utilizate.
Alimente vs biocombustibili: Producția de biocombustibili poate concura în unele cazuri cu producția de alimente în mai multe moduri. O cale este prin competiția directă pentru pământ, apă și alte resurse. Odată cu utilizarea sporită a biocombustibililor va exista un impuls de a crește mai multe culturi destinate producției de biocombustibili în locul celor alimentare, iar o producție redusă de alimente poate crește prețurile, ceea ce duce la inflație.
Pierderea habitatului – Ar fi necesar să fie cultivat mai mult teren pentru producția de biocombustibili, iar aceasta este deja considerată o problemă majoră deoarece poate duce la pierderea habitatului pentru diferite specii de plante și de animale, notează site-ul Solar Feeds.
Limitări în utilizarea pe vehicule – Unele tipuri de biocombustibili necesită modificări ale motoarelor automobilelor și sunt folosiți mai degrabă ca aditivi decât ca înlocuitori de combustibili fosili.
Energia produsă: biocombustibilii au o putere mai scăzută decât cei tradiționali și, prin urmare, necesită o cantitate mai mare pentru a produce același nivel de energie.
Emisiile de CO2 mari la producție: studii recente au relevat faptul că, deși biocombustibilii pot fi mai curați la ardere, procesul de producție degajă cantități mari de dioxid de carbon.
Consumul de apă: Biocombustibilii pot necesita cantități semnificative de apă pentru irigare și procesare, ceea ce poate duce la epuizarea resurselor locale și regionale de apă și la concurență cu alte utilizări ale apei, inclusiv cu apă pentru gospodării sau pentru producția de alimente.
Disponibilitate: Biocombustibilii nu sunt disponibili la scară largă pentru achiziționare, iar cele mai multe mașini nu sunt echipate cu sisteme de propulsie compatibile cu biocombustibili. Disponibilitatea limitată reduce nevoia de biocombustibilil ca sursă alternativă de energie.
Vezi şi care este diferenţa între benzină şi motorină!
