BIOCARBURANŢII – FORMĂ ATIPICĂ DE ENERGIE REGENERABILĂ

Autor: Emilian M. Dobrescu

Diminuarea rezervelor mondiale recuperabile de hidrocarburi fosile şi majorările succesive ale preţului barilului de ţiţei, ca urmare a crizei petrolului, au creat premise favorabile abordării altor surse pentru obţinerea de combustibili. Astfel, au apărut preocupări pentru fabricarea de biocarburanţi din materii prime regenerabile (biomasă). Mai mult, unele ţări ale Comunităţii Europene au legiferat o serie de politici şi reglementări ce favorizează dezvoltarea domeniului biocombustibililor (reduceri ale accizelor pentru carburanţi, credite acordate fermierilor pentru obţinerea de biomasă etc.).

După ce ani de zile biocarburanţii au fost priviţi ca un produs special, în prezent rolul benefic pe care utilizarea lor l-ar putea avea asupra mediului înconjurător este pus la îndoială de tot mai multe voci. Există semnale potrivit cărora febra ce a cuprins lumea politică şi economică în goana lor după biocarburanţi poate avea efecte nefaste asupra mediului, dar şi asupra asigurării cu hrană a populaţiilor planetei, din ce în ce mai numeroase.

Carburanţi şi biocarburanţi

Biocarburantul est un carburant produs pornind de la materiale organice, non fosile, provenind din biomasă. Existe în prezent două filiere principale pentru obţinerea de biocarburant: a) din ulei şi derivaţii acestuia (ex, biodieselul); b) din alcool,  pornind de la amidon, celuloză sau lignină hidrolizată. Alte forme mai puţin dezvoltate de producţie a biocarburanţilor, aflate încă în stadiu de cercetare, sunt carburantul gazos (biogazul, dihidrogenul) sau carburantul solid.

Expresia «biocarburant» indică obţinerea carburantului pornind de la materia organică (biomasă), prin opoziţie cu «carburantul» obţinut din resurse fosile. «Biocarburant» este şi denumirea reţinută de Parlamentul european [1].

În prezent, sursele de energie sunt reprezentate de combustibilii fosili (petrol, gaze naturale şi cărbuni), compuşi radioactivi sau alte surse (soarele, căderile de apă, vântul, mareele) care permit obţinerea de lucru mecanic şi căldură. Dintre acestea, petrolul şi gazele naturale sunt considerate ca fiind principalele surse energetice ale planetei. Aceste surse naturale sunt epuizabile ireversibil. Estimările efectuate pe baza nivelului actual de consum şi al evaluărilor privind rezervele certe de combustibili fosili, arată că acestea ar putea fi utilizate încă 44 de ani pentru petrol, 62 de ani pentru gaze naturale şi 280 de ani pentru cărbune[2]. Dar, rezervele de combustibili fosili sunt repartizate neuniform pe glob, iar cantitatea exploatată creşte de la an la an.
De aceea, statele şi firmele acordă o atenţie tot mai mare biocarburanţilor obţinuţi din materii prime regenerabile (biomasă).

Biomasa înglobează orice material regenerabil de natură organică, cuprinzând vegetalele terestre (culturi agricole de uz alimentar, pomi şi culturi destinate producerii de energie, plante industriale, nutreţuri) şi acvatice (algele, ierburile de mare), precum şi ansamblul de deşeuri şi reziduuri organice din agricultură, piscicultură, silvicultură, deşeuri municipale şi alte deşeuri. Dintre culturile erbacee destinate producerii de energie se pot menţiona cele de sorg, bambus, miscanthus (iarba de elefant), pir etc., iar dintre culturile pomicole, destinate aceluiaşi scop, cele de plop, frasin, arţar, salcie, mesteacăn etc. O cantitate însemnată de biomasă o constituie rezidurile de culturi agricole reprezentate de părţile plantelor cultivate care rămân pe teren după recoltare (cocenii, frunzele şi pănuşile de porumb, paiele de cereale etc.), precum şi reziduurile rezultate din silvicultură, în urma exploatării plantaţiilor forestiere de esenţă moale sau tare.
O importantă resursă regenerabilă de energie o reprezintă deşeurile orăşeneşti ce conţin cantităţi însemnate de material organic (hârtie, carton, deşeuri lemnoase, deşeuri din grădini etc.).

În UE, Franţa, Italia, Spania şi Germania (care deţine rolul de lider în UE) susţin reorientarea politicii agricole comunitare (PAC) pe sprijinirea producţiei de biocombustibil, fapt cum nu se poate mai eronat, aşa cum urmează să constate, fiecare din statele respective, dar şi UE în ansamblul său[3]. PAC a UE se bazează, mai recent pe o vaietate de forme de subvenţii directe pentru culturi de biomasă prin intermediul PAC, subvenţii pentru cercetare şi dezvoltare în domeniul biocarburanţilor, deductibilităţi fiscale, tarife vamale preferenţiale, stadarde tehnice speciale de producţie. În 2009, subvenţiile europene pentru biocarbuanţi au totalizat cca 4 miliarde  euro (reprezentând 0,74 eurocenţi pe litrul de etanol şi 0,5 eurocenţi pe litrul de biodiesel, însă rata efectivă de subvenţionare a preţurilor atinge chiar 250 la sută în calcul dacă sunt luate în calcul toate elementele protecţioniste[4].

Transformarea biomasei în bioenergie

Biomasa poate fi recoltată şi utilizată pentru obţinerea de alimente, materiale de construcţii sau combustibili. De asemenea, se poate descompune în mediul natural şi prin fosilizare, să conducă la obţinerea de combustibili fosili (petrol, cărbune, gaze naturale). Conţinutul de energie al biomasei poate fi utilizat prin arderea directă a acesteia sau prin conversia chimică în combustibili, urmată de arderea acestora. Biomasa are un rol foarte important de fixare a bioxidului de carbon din atmosferă.

Mecanismul cel mai eficient de captare a energiei solare la scară mare este creşterea biomasei. Cantitatea totală de carbon din biomasă poate produce o cantitate de energie de 110 ori mai mare decât necesarul de energie al omenirii. Biomasa poate fi considerată o resursă energetică foarte importantă care are două mari avantaje: este regenerabilă şi nu produce o creştere a concentraţiei de bioxid de carbon din atmosferă.

Sunt foarte mulţi parametri care interacţionează, iar combinaţiile de procese posibile şi avantajoase economic sunt dependente de tipul de biomasă. De exemplu, în cazul unei alge marine („Macrocystis pyrifera”) care conţine 95% apă intracelulară nu este recomandabilă utilizarea unor procese termice de conversie. Lemnul, având un conţinut redus de umiditate, poate fi utilizat în procesele de conversie termică.

Principalele tipuri de procese de conversie ale biomasei pot fi clasificate în patru grupe: a) fizice (măcinare, separare, uscare, brichetare etc.); b) biologice-biochimice (fermentare anaerobă, aerobă, alcoolică); c) termice (combustie, piroliză, gazeificare, hidrogenare); d) chimice (folosesc iniţial procese biologice şi biochimice care sunt apoi completate cu sinteze chimice; de exemplu, sinteza biodisel-ului). Din masa vegetală, sub diferitele ei forme se pot obţine biocarburanţi, iar aceştia sunt benefici pentru mediul înconjurător, deoarece adaugă mult mai puţine emisii nocive în atmosferă (conţin şi oxigen în structura lor chimică, acesta având efecte benefice pentru ardere şi emisiile de gaze de ardere) şi utilizează diferite deşeuri agricole ca resursă.

Principalii biocarburanţi

Biocombustibilii sunt substanţele sau materialele care au rol şi efecte combustibile, în general. Biocarburanţii sunt biocombustibili folosiţi în procesele de ardere din motoarele termice. În prezent, principalii biocarburanţi existenţi sunt: bioetanolul, biodiesel-ul şi biogazul. Bioetanolul este definit ca alcoolul etilic de provenienţă naturală.

Materiile prime utilizate în fabricarea etanolului sunt: 1. materii prime glucidice (trestie de zahăr, sfecla de zahăr, sorgul zaharat, unele fructe etc.); 2) materii prime amidonoase (porumbul, grâul, cartoful, maniocul); 3) materii prime lignocelulozice lemnul şi alte materiale din plante fibroase).

Cea mai importantă sursă de obţinere a bioetanolului, din punct de vedere cantitativ, o reprezintă materiile prime lignocelulozice sub formă de deşeuri agricole (paie de cereale şi orez, bagasă – deşeuri de trestie de zahăr, fibre şi deşeuri de bumbac etc.), culturi erbacee destinate acestui scop, deşeuri industriale etc. Obţinerea bioetanolului din surse bogate în glucide este un proces ce are la bază fermentaţia glucidelor cu 6 atomi de carbon în etanol, cu ajutorul tulpinilor de drojdii, un proces relativ simplu; în schimb, transformarea materialelor lignocelulozice în glucide fermentescibile este un proces mai dificil. Disponibilitatea materiei prime constituie una din constrângerile majore actuale pentru a dezvolta fabricarea şi utilizarea acestui biocarburant.

Biodieselul, din punct de vedere chimic, este un amestec de mono-alchil esteri ai acizilor graşi, obţinut în mod obişnuit prin reacţia de transesterificare a trigliceridelor cu un alcool inferior. Combustibilul biodiesel prezintă o serie de avantaje comparativ cu combustibilul diesel provenit din petrol, fiind mai puţin poluant, biodegradabil şi obţinut din surse regenerabile. Sursele obişnuite de trigliceride utilizate pentru obţinerea de biodiesel le constituie uleiurile vegetale şi grăsimile animale.

 

Moda biocarburanţilor

In ultimii ani (2006-2009), SUA au înregistrat cea mai mare creştere cunoscută a producţiei de etanol. Fermierii americani trimit sute de mii de tone de porumb catre rafinarii, rafinarii de unde porumbul se intoarce in stare lichida – etanol. Marii producători auto din Statele Unite s-au angajat să producă tot mai multe maşini care să funcţioneze pe bază de biocarburanţi, iar guvernul american acordă subvenţii generoase producătorilor de etanol. SUA şi-au luat angajamentul ca până în 2012, jumătate din numărul total de vehicule comercializate să fie dotate cu astfel de motoare hibrid care funcţionează cu un combustibil format din 15% benzină şi 85% etanol. În perioada 2004-2007, producţia de etanol s-a dublat în SUA, ajungând la aproape 5 miliarde de galoane în 2006 (1 galon=3,8 litri). În 2009, în SUA existau peste 200 fabrici de etanol, aflate în funcţiune. În perioada 2009-2012 este aşteptat să se înregistreze o dublare a cantităţilor de etanol produse.

Atât SUA, cât şi Marea Britanie subvenţionează producţia şi importul de biocarburanţi, dar Olanda a renunţat la folosirea acestora, ca urmare a pagubelor aduse mediului. Preţul porumbului s-a majorat în ultimii ani pe fondul cererii tot mai mari pentru această plantă, etanolul fiind obţinut din porumb. ONU estimează că până în 2022, 98% din pădurile Indoneziei vor dispărea pentru a face loc culturilor de palmieri destinaţi producţiei de biocombustibil[5].

Brazilia este al doilea mare producător de etanol şi primul exportator la nivel mondial. După efectuarea unei vizite în Brazilia în 2007, ex-premierul Italiei, Romano Prodi a anunţat că ia în calcul construcţia unor fabrici de biocarburant în Africa, cel mai probabil în Angola.

Există însă semnale clare potrivit cărora febra care a cuprins lumea politică şi economică în goana după biocombustibili are efecte nefaste asupra mediului şi, mai ales, produce o concurenţă strânsă între maşini şi siguranţa alimentară a oamenilor.

 

Efectele producţiei de biocarburanţi

Specialiştii în măsurători de mediu au constatat că beneficiile aduse mediului înconjurător în urma dezvoltării producţiei şi consumului de biocarburanţi sunt limitate. Astfel, întreg procesul de obţinere a etanolului, de exemplu, pornind de la însămâţarea porumbului, până la distilarea lui efectivă şi obţinerea etanolului este la fel de poluant pentru mediu, ca şi producţia de benzină. Pe de altă parte, cultivarea intensivă  a porumbului pentru producţia de etanol are nevoie de ajutorul pesticidelor şi fertilizatorilor, care produc pagube imense solului şi apei. Mai mult, producţia de etanol este economică, la actualul preţ al porumbului, preţ care s-a dublat deja în ultimii trei ani, în timp ce sporirea cererii de porumb destinat fabricarii etanolului ar putea să pericliteze siguranţa alimentară a Statelor Unite şi apoi a altor state ale lumii.

Mai mult de jumătate din producţia de porumb a prinicipalelor state ale lumii este folosită pentru hrana animalelor, fiind astfel de asteptat ca preţurile la carne să crească foarte mult. George Monbiot, editorialist al cotidianului britanic The Guardian si fervent susţinător al campaniilor de protecţie a mediului are o opinie radicală, considerând că pentru salvarea planetei e nevoie de îngheţarea tuturor activităţilor de producerea a biocombustibililor pe o perioada de cinci ani de zile. Potrivit acestuia, în 2009, preţul porumbului a ajuns la cel mai înalt nivel din ultimii 10 ani, totul petrecându-se pe fondul reducerii stocurilor mondiale la cel mai mic nivel din ultimii 25 de ani. Un raport realizat de ONU în 2009 şi citat de Monbiot specifică faptul că unul din motivele pentru care stocurtile de porumb sunt la un nivel extrem de redus il constituie folosirea acestuia în scopul producerii de etanol.

Problema atinge un cinism maxim atunci când se pune în oglindă nevoia de carburanţi a oamenilor care conduc maşini, cu cei ameninţaţi de înfometare. În Mexic, o ţară în care porumbul e aliment de bază, dar şi în unele state africane subdezvoltate au avut loc de mai multe ori revolte spontane cauzate de penuria de hrană. Pe lângă problema cauzată de lipsa hranei pentru o mare parte a populaţiei lumii, nu trebuie omis nici efectul asupra mediului. În condiţiile în care cererea de porumb este tot mai mare, terenurile agricole sunt obţinute prin defrişări, ceea ce conduce la stricarea unui alt echilibru, cel al mediului, care afectează profund dezvoltarea durabilă a regiunilor respective. În ianuarie 2007, Olanda a anunţat că elimină pe o perioadă nedeterminată subvenţiile acordate importurilor de bio-diesel. Potrivit raportului care a stat la baza deciziei guvernului olandez, cererea tot mai mare de ulei de palmier, venită din rândul statelor europene, cauzează prejudicii imense pădurii tropicale, aceasta fiind defrişată pentru a face loc plantaţiilor de palmieri. Mai mult, utilizarea îngrăşămintelor chimice are efecte devastatoare asupra mediului.

Studiile organizaţiilor de protecţie a mediului sunt tot mai dese şi alarmiste. Astfel, organizaţia olandeză Delft Hydraulics estimează că pentru fiecare tonă de ulei de palmier, rezultă 33 tone de dioxid de carbon, de 10 ori mai mult decât se produce în urma rafinării şi arderii compuşilor din petrol.

Concluzii

Din ce în ce mai mulţi specialişti şi mai multe insituţii încep să înţeleagă păcăleala uriaşă rezultată pentru umanitate din folosirea biocarburanţilor. Efectul negativ al acestei acţiuni nu prea bine gândite, ca multe altele în goana numai după profit, este triplu: 1. obţinerea aproximativ a aceluiaşi grad de poluare din folosirea biocarburanţilor ca şi din folfosirea carburanţilor clasici; 2. creşterea preţului la alimentele, mai puţine astfel, produse din plantele care stau la baza fabricării biocarburantului respectiv (exemplu în acest sens este porumbul, dar şi alte plante de cultură); sărăcirea şi înfometarea indirectă a unei mari mase de populaţie, mai ales din state în curs de dezvoltare sau subdezvoltate, în care producţia de plante agricole trebuie îndreptată exclusiv pentru satisfacerea nevoilor de hrană, nu pentru luxul obţinerii unor biocarburanţi.

Propunem deci, tuturor factorilor interesaţi de problemă, adâncirea cunoaşterii efectelor negative ale folosirii biocarburanţilor pentru omenire şi, de aici, renunţarea treptată la folosirea lor. Există alte forme de energie regenrabilă – solară, mai ales, dar şi eoliană, a mareelor, a subsolului etc. – la dispoziţia celor interesaţi de tranziţia la societatea energiilor regenerabile, viitorul salt tehnologic pe care omenirea deja îl parcurge în prezent!

Sursa foto: energii-alternative.com

Share daca ti-a placut articolul:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

6 + nineteen =