Βιοκαύσιμα: Μία εναλλακτική πηγή ενέργειας με θετικά περιβαλλοντικά αποτελέσματα

Τα βιοκαύσιμα αποτελούν μία εναλλακτική πηγή ενέργειας με θετικά περιβαλλοντικά αποτελέσματα, ενώ έχουν υιοθετηθεί πολιτικές ενίσχυσης της παραγωγής και χρήσης τους σε παγκόσμιο επίπεδο.

Τί είναι τα βιοκαύσιμα;

Bιοκαύσιμα είναι τα καύσιμα που παράγονται από βιομάζα, όπως το βιοντίζελ και η βιοαιθανόλη, τα οποία όταν προστίθενται στο ντίζελ και τη βενζίνη μειώνουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, αφού η καύση τους παράγει σαφώς λιγότερα αέρια του θερμοκηπίου. 

Τα βιοκαύσιμα μπορούν να συμβάλουν στην κάλυψη των αναγκών ενεργειακής μετάβασης και μείωσης αποτυπώματος σε καύσιμα μεταφορών. Οι δύο πιο συνηθισμένοι τύποι βιοκαυσίμων που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι η αιθανόλη και το βιοντίζελ, τα οποία αντιπροσωπεύουν την πρώτη γενιά τεχνολογίας βιοκαυσίμων. Από το 2018 με την έκδοση της Οδηγίας (E.Ε) 2018/2001 τέθηκαν μέτρα προώθησης των βιοκαυσίμων στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας και της επίτευξης μιας κλιματικά ουδέτερης Ε.Ε μέχρι το 2050. Σήμερα, τα κράτη – μέλη εφαρμόζοντας την ευρωπαϊκή οδηγία πρέπει να διασφαλίζουν πως η συμμετοχή βιοκαυσίμων στην τελική συνολική κατανάλωση ενέργειας στις μεταφορές αποτελεί το 10%, δηλαδή το ένα δέκατο του ντίζελ κίνησης και της βενζίνης η οποία καταναλώνεται από τα οχήματα πρέπει να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Υψηλότερες φιλοδοξίες για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες μεταφορές

Η Επιτροπή Βιομηχανίας του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου (Committee on Industry, Research and Energy, ITRE) ψήφισε την έκθεσή της για την αναθεώρηση της Οδηγίας της Ε.Ε για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (EU Renewable Energy Directive, RED III), επιβεβαιώνοντας τον σημαντικό ρόλο του βιοντίζελ από όλες τις βιώσιμες πρώτες ύλες για την επίτευξη των στόχων της Ε.Ε για το κλίμα, και αυξάνοντας τις φιλοδοξίες του RED για τον τομέα των μεταφορών. Οι ευρωβουλευτές υιοθέτησαν υψηλότερες φιλοδοξίες για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες μεταφορές, με στόχο μείωση των αερίων θερμοκηπίου κατά 16% για τις μεταφορές (από το προτεινόμενο 13%), σε συνδυασμό με έναν συνολικό στόχο συμμετοχής των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο 45% (από 40%).

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα

Η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα διαιρείται, ανάλογα με την πρώτη ύλη, σε:

• στερεή βιομάζα
• βιοαέριο
• αστικά στερεά απόβλητα
• υγρή βιομάζα. 

Η αγορά στερεής βιομάζας ήταν το μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας βιομάζας, αντιπροσωπεύοντας το 63,1% του συνόλου το 2020. Στο μέλλον, η αγορά στερεής βιομάζας αναμένεται να είναι το ταχύτερα αναπτυσσόμενο τμήμα στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα κατακερματισμένο ανά πρώτη ύλη, με Compound Annual Growth Rate (CAGR) 10,2% κατά την περίοδο 2020-2025. 

Η βιομηχανική αγορά ήταν το μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα, όσον αφορά στην κατανάλωση, αντιπροσωπεύοντας το 62,2% του συνόλου το 2020. Στο μέλλον, το τμήμα των νοικοκυριών αναμένεται να είναι το ταχύτερα αναπτυσσόμενο τμήμα στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα με ρυθμό ανάπτυξης 9,6% κατά την περίοδο 2020-2025.

Η βιομάζα μπορεί να παραχθεί με τις ακόλουθες τεχνολογίες:

• αναερόβια χώνευση
• καύση
• μεικτή καύση
• αεριοποίηση
• αέρια από χώρους υγειονομικής ταφής.

Η αγορά καύσης ήταν το μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύοντας το 36,3% του συνόλου το 2020. Στο μέλλον, ο τομέας της αναερόβιας χώνευσης αναμένεται να είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος τομέας στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα που είναι κατακερματισμένος ανά τεχνολογία, με CAGR 9,5% κατά την περίοδο 2020-2025.

Ποια είναι τα βιοκαύσιμα και γιατί είναι σημαντικά;

Αιθανόλη (CH3CH2OH)

Η αιθανόλη είναι ένα ανανεώσιμο καύσιμο που μπορεί να παραχθεί από διάφορα φυτικά υλικά, συλλογικά γνωστά ως «βιομάζα». Η αιθανόλη είναι μια αλκοόλη που χρησιμοποιείται ως παράγοντας ανάμειξης με βενζίνη για την αύξηση των οκτανίων και τη μείωση του μονοξειδίου του άνθρακα και άλλων εκπομπών που προκαλούν αιθαλομίχλη. Το πιο κοινό μείγμα αιθανόλης είναι το E10 (10% αιθανόλη, 90% βενζίνη) και έχει εγκριθεί για χρήση στα περισσότερα συμβατικά βενζινοκίνητα οχήματα έως και E15 (15% αιθανόλη, 85% βενζίνη).

Ορισμένα οχήματα, που ονομάζονται οχήματα ευέλικτων καυσίμων, είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν με E85 (ένα μείγμα βενζίνης-αιθανόλης που περιέχει 51%–83% αιθανόλη, ανάλογα με τη γεωγραφία και την εποχή), ένα εναλλακτικό καύσιμο με πολύ υψηλότερη περιεκτικότητα σε αιθανόλη από την κανονική βενζίνη.

Περίπου το 97% της βενζίνης στις ΗΠΑ περιέχει λίγη αιθανόλη. Η περισσότερη αιθανόλη παρασκευάζεται από φυτικά άμυλα και σάκχαρα -ιδιαίτερα άμυλο καλαμποκιού στις Ηνωμένες Πολιτείες- αλλά οι επιστήμονες συνεχίζουν να αναπτύσσουν τεχνολογίες που θα επιτρέπουν τη χρήση κυτταρίνης και ημικυτταρίνης, του μη βρώσιμου ινώδους υλικού που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της φυτικής ύλης. 

Η κοινή μέθοδος για τη μετατροπή της βιομάζας σε αιθανόλη ονομάζεται ζύμωση. Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, μικροοργανισμοί (π.χ. βακτήρια και ζυμομύκητες) μεταβολίζουν τα φυτικά σάκχαρα και παράγουν αιθανόλη.

Βιοντίζελ

Το βιοντίζελ είναι ένα υγρό καύσιμο που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές, όπως νέα και χρησιμοποιημένα φυτικά έλαια και ζωικά λίπη και είναι ένα καθαρότερο καύσιμο αντικατάσταση του καυσίμου ντίζελ με βάση το πετρέλαιο. Το βιοντίζελ είναι μη τοξικό και βιοδιασπώμενο και παράγεται με συνδυασμό αλκοόλης με φυτικό λάδι, ζωικό λίπος ή ανακυκλωμένο μαγειρικό λίπος. Όπως το ντίζελ που προέρχεται από το πετρέλαιο, το βιοντίζελ χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία κινητήρων ανάφλεξης με συμπίεση (ντίζελ).

Το βιοντίζελ μπορεί να αναμιχθεί με το πετρελαϊκό ντίζελ σε οποιοδήποτε ποσοστό, συμπεριλαμβανομένου του Β100 (καθαρό βιοντίζελ) και, του πιο συνηθισμένου μείγματος, του Β20 (ένα μείγμα που περιέχει 20% βιοντίζελ και 80% πετρελαϊκό ντίζελ).

Ανανεώσιμα καύσιμα από υδρογονάνθρακες

Τα καύσιμα πετρελαίου, όπως η βενζίνη, το ντίζελ και το καύσιμο αεριωθουμένων, περιέχουν ένα πολύπλοκο μείγμα υδρογονανθράκων (μόρια υδρογόνου και άνθρακα), τα οποία καίγονται για την παραγωγή ενέργειας. Όμως οι υδρογονάνθρακες μπορούν επίσης να παραχθούν από πηγές βιομάζας μέσω ποικίλων βιολογικών και θερμοχημικών διεργασιών.

Τα καύσιμα από ανανεώσιμους υδρογονάνθρακες που βασίζονται στη βιομάζα είναι σχεδόν πανομοιότυπα με τα καύσιμα με βάση το πετρέλαιο που έχουν σχεδιαστεί να αντικαθιστούν – έτσι είναι συμβατά με τους σημερινούς κινητήρες, τις αντλίες και άλλες υποδομές.

ΠΗΓΗ

Συντάκτης: Flowmagazine,

Influence:

Ο στόχος του flowmagazine.gr είναι να προβάλλει τις θετικές ιδέες, δράσεις και πληροφορίες από την Ελλάδα και τον κόσμο…