Biopaliva – naše zelená budoucnost?

Již v průběhu 70. let si začal svět uvědomovat, jaké důsledky má stále se zvyšující spotřeba motorových paliv na kvalitu životního prostředí. Nástup alternativních paliv (tj. takových, kterými se dají nahradit paliva na bázi ropy) však přichází až v létech devadesátých.

Nejsilnějším hnacím motorem hledání těchto alternativ jsou „omezené“ zásoby ropy a její vzrůstající cena, dále „velké“ zásoby zemního plynu a hydrátů metanu, zvyšující se problém znečištění ovzduší, vedoucí ke změnám klimatu a s tím spojená snaha snížit exhalace a zároveň také snaha o řešení strukturálních otázek hospodářského rozvoje.

Používání alternativních paliv přicházelo pomalu a postupně od jednoduché substituce ropných paliv (směsná nafta, etanol), přes náročnější konstrukční úpravy (LPG, CNG), až po revoluční řešení (systémy s palivovými články). Vozy, jezdící na LPG jsou stále používané jako dvoupalivové, tedy v kombinaci benzín a LPG.

Výhody při využití LPG:

+ snadno dostupný, je možné ho koupit u cca 600 čerpacích stanic;

+ používání je podporováno nízkou spotřební daní;

+ škodlivé emise jsou nižší než při jízdě na benzín.

Co to jsou biopaliva?

Jak již bylo řečeno, jednu z alternativ tvoří biopaliva. Všechna mají společný původ a tím je biomasa. Paliva z biomasy lze rozdělit na tuhá, kapalná a samozřejmě i plynná. Pod názvem biomasa se skrývá veškerá organická hmota, která vznikla především fotosyntézou. Jedná se tedy o souhrn látek, které tvoří těla organismů a to jak rostlin, tak i živočichů. Do biomasy spadá také mikrobní biomasa, která však včetně té živočišné, není pro přípravu biopaliv natolik důležitá. Biomasa využitelná pro energetické účely pochází tedy z rostlin.

Jednotlivé druhy biopaliv

bionafta/biodiesel – vyrábí se tzv. transesterifikací z živočišných, rostlinných i recyklovaných tuků (z restaurací). Pro výrobu je nejčastěji používán olej řepkový a metanol. Takto získaná bionafta nese označení RME (Repeseed Methyl Ester). Bionafta není toxická, v přírodě se rozloží a při samotném spalování vzniká o cca 60% méně CO2 než při spalování nafty vyrobené z ropy. Mezi další kladné vlastnosti patří její vyšší mastnota, díky které snižuje opotřebení motoru a prodlužuje jeho životnost. Při kontaktu s gumou je však velmi agresivní a při vysokém poměru bionafty může dojít k poškození pryžových částí. Stejně tak je bionafta také silnějším rozpouštědlem (než-li nafta) což způsobuje rozrušování usazenin v palivovém potrubí a následné ucpávání ventilů. Navíc při kontaktu s vodou vznikají z bionafty mastné kyseliny, které působí korozi palivového systému. Mezi zápory patří nižší výkon (přibližně o 5%), který můžete poznat při jízdě s plně naloženým vozem do kopce, při potřebě vytočit motor do vyšších otáček. S tím může, ale také nemusí být spojená i o něco málo vyšší spotřeba. Bionafta je nejrozšířenějším palivem v Evropě. V USA se stala prvním alter. palivem, které vyhovělo testům vlivu na zdraví. Správný název bionafty je směsná nafta (SMN), protože bionaftou by se měl dle českých zákonů a norem označovat pouze čistý metylester, tedy jen jedna složka celkové směsi. Zažitý je však název bionafta, tak u něj zůstaňme.

bioetanol – vzniká fermentací rostl. škrobů obsažených v obilí, bramborách převedených na cukry, z cukru v melase atd. Prostě a jednoduše, díky kvasinkám lze proměnit v alkohol všechny rostlinné produkty, které obsahují cukry. Bioetanol se používá čistý anebo se přimíchává do minerálních paliv. Poté se vyznačuje vysokým oktanovým číslem a snižuje množství emisí CO2. Jeho nevýhodou je však jeho vztah k vodě. Přimícháním do autobenzínů zlepšuje emisní charakteristiku a používá se také k výrobě ETBE.Největší zkušenost s jeho použitím mají v Brazílii, ve které je používání bioetanolu podporováno od 70. let.

bioplyn – vzniká anaerobním (bez přítomnosti kyslíku) rozkladem organ. hmoty v čističkách odpadních vod, skládkách či velkovýkrmnách. Jeho přirozeným prostředím jsou rýžová pole, místa, kde dochází k uskladnění hnoje a kejdy, či trávicí ústrojí přežvýkavců. Skládá se z metanu, oxidu uhličitého, vody, dusíku, kyslíku, vodíku, čpavku a sulfanu. Používá se především k výrobě elektrické energie, k pohonu stacionárních motorů, u kterých někdy nahrazuje motor. naftu jako palivo. Oficiálně se však jako motorové palivo nepoužívá.

dřevoplyn – využíval se převážně v období 2. sv. války. Velká nečistota plynu činí motorům problém a taktéž voda, přes kterou je plyn filtrován, poté obsahuje vysoký obsah dehtu.

Biopaliva podle Ministerstva životního prostředí

Zákon o ochraně ovzduší ukládá povinnost přimíchávání 2% podílu biosložky do nafty od 1. 9. 2007 a 4,5% podílu od 1. 1. 2009. Stejný zákon nařizuje povinné přimíchávání 2% podílu biosložky do benzínu od 1. 1. 2008 a 3,5% podílu od 1. 1. 2009.

Na legislativní otázky odpovídal Mgr. Jakub Kašpar ředitel odboru vnějších vztahů MŽP a tiskový mluvčí

Počítá se s daňovým zvýhodněním biopaliv?

Biosložka v benzínu i v naftě přimíchávaná podle zmíněného zákona o ovzduší je osvobozena od spotřební daně.

V současné době MZe (Ministerstvo zemědělství) dokončilo a předloží vládě návrh víceletého programu dalšího rozvoje biopaliv v dopravě. Po jeho schválení vládou a následné notifikaci Evropskou komisí bude možné daňově zvýhodnit i vysokoprocentní směsi biopaliv a stoprocentní biopaliva.

Jaký přínos mají biopaliva dle MŽP?

1. Jde o domácí energetický zdroj, suroviny se pěstují v České republice, i zpracovatelské kapacity existují

2. Mají nižší emise CO2 i dalších znečišťujících látek (tato bilance je ještě o něco pozitivnější v případě bionafty)

3. Rozvoj využívání biopaliv znamená významný ekonomický potenciál pro lidi, žijící a podnikající na venkově a pro několik set tisíc hektarů zemědělské půdy, ležících dnes ladem

Jak jsou biopaliva rozšířena u nás a ve světě?

U nás se nyní přimíchávají 2 % biosložky do benzínu a nafty. Rozšíření vysokoprocentních biopaliv je u nás zatím zanedbatelné. Především metylester řepkového oleje (biosložka, přimíchávaná do nafty) se z ČR vyváží. Hlavními "tahouny" využívání biopaliv jsou především Brazílie, USA a Švédsko.

Zeptali jsme se také společnosti SLOVNAFT, na několik dotazů, týkajících se biopaliv. Odpovídal pan Anton Molnár tiskový mluvčí společnosti Slovnaft

Můžete nám říci, jaké existují druhy biopaliv a stručně je charakterizovat?

Palivo typu E5 - podiel priamo dávkovaného bioetanolu je v množstve max. 5% z celkového objemu.

Palivo typu E85 - bioetanol s prídavkom od 70 % bioetanolu z poľnohospodárskej výroby a menej než 30 % klasického fosílneho benzínu vyrábaného z ropy.

Palivo s prídavkom ETBE (etyl-terc-butyl-éteru), kde sa nachádza prídavok syntetického biokomponentu na báze bioetanolu, max. 15% z celkového objemu.

Palivo typu E-D - priamy prídavok bioetanolu do motorovej nafty v objeme 7 % (podľa USA), alebo 12% (podľa Švédska).

Spoločnosť SLOVNAFT primiešavaním biokomponentu MERO (metyl-ester repkového oleja) do klasickej motorovej nafty a biokomponentu ETBE do motorového benzínu, napĺňa požiadavky európskej a slovenskej legislatívy. Slovensko vďaka spoločnosti SLOVNAFT, a.s. bolo prvou krajinou z V4, ktorá ponúkla na trhu doma i v zahraničí biobenzín i bionaftu.

Výrobcovia a predajca pohonných látok sú podľa platnej legislatívy povinní ponúkať v motorových benzínoch a v motorovej nafte používaných na dopravné účely minimálne množstvo biopalív, ktoré je do 31. 12. 2009 vyjadrené referenčnou hodnotou 2% energetického obsahu.

Zákazník teda na čerpacích staniciach Slovnaft môže využiť motorovú naftu Tempo Plus Diesel, ktorá obsahuje biokomponent MERO alebo benzín Tempo Plus s obsahom ETBE.

Biozložka MERO čiže metyl-ester repkového oleja, ktorú Slovnaft pridáva do motorovej nafty sa vyrába zo semena repky olejnej.

Biokomponent ETBE, ktorý sa primiešava do 95 – oktánového benzínu sa vyrába z bioetanolu.

Jaké jsou známé výhody a nevýhody biopaliv, které by měli spotřebitelé znát?

Súčasný nízky podiel biokomponentu MERO resp. ETBE zabezpečuje rovnaké kvalitatívne vlastnosti paliva ako pri klasickej motorovej nafte alebo klasickom benzíne, relevantný rozdiel nie je ani pri spotrebe. MERO spoločne s ďalšími aditívami dokonca zlepšuje mazivostné vlastnosti hlbokoodsíreným motorových náft, pričom nedochádza ku zhoršeniu nízkoteplotných parametrov motorovej nafty.

Biopalivá sú aj ľahko v prírode biologicky odbúrateľné. Táto výhoda je však skutočne evidentná pri biopalivách, ktoré majú podiel biokomponentu viac ako 50%.

Jaké je % příměsí biosložky u nafty a benzínu na Slovensku?

Spoločnosť SLOVNAFT ako výrobca a predajca pohonných látok je podľa platnej legislatívy v SR povinný ponúkať v motorových benzínoch a v motorovej nafte používaných na dopravné účely minimálne množstvo biopalív, ktoré je do 31. 12. 2009 vyjadrené referenčnou hodnotou 2% energetického obsahu.

Kdo biopaliva může využít a kdo nikoli?

Pohonné látky, ktoré Slovnaft ponúka, sú určené pre zážihové motory s klasickým karburátorom, preplňované motory, ako aj motory s najmodernejšími vstrekovacími systémami. Teda v ich používaní nie je rozdiel od klasickej motorovej nafty, či benzínu. Vyššia koncentrácia biozložky v palive si už vyžaduje špeciálne upravený automobil. Tieto palivá však zatiaľ spoločnosť SLOVNAFT a.s. nevyrába.

Nabízí Slovnaft také biopaliva, popř. pod jakým označením?

Podľa platnej slovenskej legislatívy motorová nafta alebo benzín s energetickým obsahom do 2% sa považuje stále za klasickú naftu alebo benzín bez špeciálneho označenia na stojanoch čerpacích staníc. Biopalivá so špeciálnym označením môžeme v súčasnosti vidieť napríklad v Nemecku, či Švédsku, kde napríklad palivo E85 obsahuje viac ako 70 % bioetanolu a menej ako 30 % fosílnej zložky. Tieto palivá sú vo svete známejšie pod názvom "Flexi-fuel" a vyžadujú si upravené vozidlá, ktoré v súčasnosti okrem európskych štátov jazdia hlavne v Brazílii a USA.

Svůj globální náhled na problematiku paliv a zároveň zajímavé odpovědi na naše otázky, nám poskytl: Ing. Václav Loula ředitel jakosti společnosti Benzina.

Jaký sledujete vývoj spotřeby LPG i CNG a jaká je budoucnost těchto paliv?
LPG z pohledu chemické a automobilové klasifikace je alternativou především k automobilovému benzinu. Jeho poptávka za posledních 15 let stoupla (cca o 20%) a je využíván především klientelou přestavěných benzinových starších automobilů. Vzhledem k nižší sazbě spotřební daně je cenově lépe konkurenčně postaven a proto stále využíván. Zatím je to pouze doplňkový (alternativní) zdroj, žádná automobilka nevyrábí nové automobily na LPG a zdroje LPG jsou omezené. Má také určitý bezpečnostní handicap - zákaz vjezdu s tímto palivem do podzemních garáží. V této oblasti si myslím, že větší perspektivu bude mít CNG v dopravě. Svoji úvahu opírám o:
- zdrojově je CNG silnější, perspektivnější

- světové automobilky již vyrábějí nové automobily (osobní užitkové i BUS) na CNG

- zatím ekonomická podpora (nulová sazba spotřební daně pro dopravu)

– ekologie (bezproblémové spalování ,emise)

V každém případě nás v 21. století čeká širší symbiosa vedle fosilních paliv i alternativy CNG i LPG. Z ekologického hlediska jsou CNG i vodík resp. vodíkové články příznivější.

Jaký máte názor na zavádění dvousložkových paliv a zvyšování podílu bioložek?

Myslím si, že by se program měl skutečně vážně vyhodnotit ze všech důležitých aspektů pro lidstvo. Zajištění potravin a zdrojů pro jejich výrobu, ekonomika výroby biosložek, energetická bilance celého procesu ekologické vyhodnocení. Použít rostlinnou produkci která by měla sloužit lidstvu k výživě, výrobě potravin "jako složku do pohonné látky a spálit v motorech " doporučuji podrobit skutečně před dalším rozhodnutím ke zvyšování objemů biosložky strategickým a hloubkovým analýzám . Domnívám se, že ze všech uvedených pohledů by lépe vyzněly biosložky získané z odpadní hmoty. Na základě legislativních pravidel, start s 5% biosložky u nafty máme již za sebou. Bez technických problémů u uživatelů dieselových motorů.
Překvapuje mě, proč ta odvětví, která produkují škrobnaté a cukernaté plodiny a rostlinné suroviny a následně vyrábějí estery mastných kyselin (MEŘO) nepoužívají tuto biosložku jako pohonnou látku v uzavřených dopravních systémech v zemědělství v traktorech na polní práce nebo v lesnictví zejména s ohledem na vysokou náročnost tohoto odvětví na spotřebu nafty drahé motorové nafty.
Bez ekonomické podpory a nového vozového parku na biopaliva vidím však jejich zavedení a rozšíření jako nereálné. Pokud se na biopaliva podívám jako na širší problém zemědělské biomasy tzn. kapalná (biolíh, MEŘO) plynná (bioplyn), pevná (biomasa z dřevin, sláma z různých plodin a trav, štěpky) tak samozřejmě energetický potenciál existuje a měl by se v budoucnu využít pro energetické účely dle ekonomické efektivity procesů v jednotlivých kategoriích paliv a jako náhrada určitého podílu ropy a obnovitelného zdroje energie. Nesmíme ale zapomínat, že je ale nutná i potravinová bezpečnost a zajištění cukernatých resp. škrobnatých či olejnatých plodin pro potraviny a zdravou výživu pro současnou i budoucí generaci a měl by mít vysokou prioritu. Myslím si zároveň, že biopaliva 2. generace (zpracování dřevních, rostlinných odpadů) je efektivnější .
Teprve na základě celkového dlouhodobého vyhodnocení reálného programu zdrojů biomasy situace na trhu v biomase, klimatickým podmínkám lze dospět k závěrům jaký podíl biopaliv je efektivní a zdrojově dostupný pro uplatnění v energetice, v dopravě na domácím trhu.
Myslím si, že z pohledu využití biopaliv v dopravě a to ve vazbě na vloženou energii do pěstování a výroby biosložek je výtěžnost biopaliv při dnešních technologiích poměrně nízká a biosložka ekonomicky i energeticky nevychází příznivě. Také kritika odborníků z pohledu CO2 a likvidace pralesů je oprávněná.

Klasická motorová paliva vs. alternativní paliva – kdo bude vítězem?

Klasická motorová paliva (automobilové benziny a motorové nafty ) se formulují téměř 85 let v souladu s vývojem motorů, včetně současné ekologizace paliv jako je vyřazení olova, snížení obsahu síry až na hodnoty 10ppm, klesající obsah aromátů, benzenu, zvyšování užitných parametrů na špičkovou úroveň a mají silné profesionální postavení u stávajících uživatelů i výrobců automobilů. Současný světový vozový park, který reprezentuje cca 730 mil. osobních automobilů a 160 mil. nákladních automobilů je homologován na stávající sortiment benzinů a dieselových paliv a proto tato paliva nejsou zatím nahraditelná. Určitá symbiosa v první polovině 21. století nás ale čeká.
U alternativních paliv bude záviset na formě ekonomické podpory při jejím zavádění na trhu a investicích do nových pohonných jednotek a samozřejmě na objemové úrovni, dostupnosti,
bezpečnosti a konečné ceně alternativních zdrojů. V poslední době se hodně prosazují na trh automobily a autobusy na CNG. U tohoto paliva vzhledem k nulové sazbě spotřební daně
je skutečně pravým a silným konkurentem dnešní naftě či benzinu. Jsou ale již u světových automobilových firem na trh dodávány i automobily na kombinovaný pohon benzin + palivový článek ale také i prototypy na vodík, který je v dlouhodobém horizontu perspektivním palivem. Jenom se na světové trhy zatím nehrnou nové automobily na čistá biopaliva jejich aplikace má celou řadu problematických oblastí jako ekologie, potravinová bezpečnost v konfrontaci se zdroji pro biosložky, energetická náročnost a energetická bilance a samozřejmě ekonomika tohoto řetězce biomasy!

Jaké je % příměsí biosložky u nafty a benzinu?

Motorová paliva jsou vyráběná z ropy téměř 90. let a formulace požadavků na jejich stoupající kvalitu a užitné hodnoty včetně ekologizace a minimalizace dopadů na životní prostředí (vyřazení olova, snížení obsahu síry, benzínu atd.) a dnešní moderní paliva z ropy respektují i požadavky zdokonalování motorů a palivových systémů. Všechny tyto požadavky jsou převzaty do jakostních evropských norem závazných pro motorová paliva prodávaná i na tuzemském trhu.

Tyto normy navíc schválené i evropskými institucemi výrobců automobilů povolují u motorové nafty (ČSN EN 590) max. obsah biosložky do 5% , u automobilových benzinů (ČSN EN 228) max. obsah bioethanolu do 5%. Tato paliva s malým přídavkem jsou standardně označovaná jako motorová nafta nebo příslušný druh automobilového benzinu s příslušným číslem technické normy.

Na trhu se může objevit i směsná motorová nafta s 30% přídavkem MEŘO, nebo E 85 (směs s min.75% lihu). Pro jakostní parametry těchto paliv platí jiné ČSN a musí být tato paliva výslovně schválena výrobcem motorů a zvlášť jiným názvem označena na výdejním stojanu.

Kdo biopaliva může využít?

Pokud se týká čistých biopaliv nebo vysokoobjemových biosložek je rozhodující výrobce motorů , jaké doporučení dal pro pohonnou látku resp. na jaké palivo je motor homologován. Zatím na český trh nejsou dodávána nová vozidla, s homologací na čistá biopaliva. Naopak jsou dodávána na trh nová vozidla na CNG nebo kombinovaný pohon benzin a palivový článek.

U standardních paliv dle evropských norem, kde je schválen přídavek biosložky do 5% jak u dieselových paliv tak i automobilových benzinů jsou tato paliva použitelná pro stávající vozový park automobilů bez omezení.

Doporučuji se vždy přesvědčit před tankováním, že budete do vozidla čerpat výrobcem automobilu předepsané palivo, které je charakterizované názvem a příslušnou normou. Tyto údaje musí být vždy uvedeny na výdejním stojanu čerpací stanice.

Zeptali jsme se také společnosti Shell, na biosložky přimíchávané do nafty a benzínu, na jejich klady a zápory. Na naše otázky odpovídal: Petr Šindler tiskový mluvčí společnosti Shell Czech Republic a.s.

Legislativa a biopaliva…biopaliva a Shell.

Od 1. září 2007 zákon o ochraně ovzduší ukládá všem dodavatelům pohonných hmot povinnost přidávat od tohoto data biosložku do motorové nafty a od 1. ledna 2008 do automobilového benzinu.

Přimíchávanou biosložkou do motorové nafty bude FAME (monoalkylesther mastných kyselin) – chemická sloučenina na rostlinné bázi vyráběná z olejnatých semen rostlin - řepka, slunečnice, mák, sója, palmový olej). Pozn.: Shell bude nejčastěji přidávat biosložku vyráběnou z řepky pod názvem MEŘO (metylester řepkového oleje); do automobilového benzinu bude bioethanol nebo ETBE (ethyltercilbutyl ether) – vyráběné z pšenice, brambor nebo kukuřice.

Celosvětově je Shell největším dodavatelem biopaliv. Naše strategie a především vývoj se však nyní upírá směrem k tzv. druhé generaci biopaliv, která je mnohem efektivnější a vstřícnější k životnímu prostředí (mj. umožňuje zpracovávání celých rostlin a nikoliv pouze jejich částí).

Výhody a nevýhody biopaliv, které by měli spotřebitelé znát…

V žádném případě nedojde k jakékoliv změně kvalitativních parametrů motorové nafty / automobilového benzinu, které by zákazník pocítil, což potvrdili rozbory z našich výzkumných laboratoří. Stejně tak se nemění nároky na nakládání a skladování s jakýmkoliv palivem společnosti Shell.

Přítomnost biosložky zákazník u stojanu čerpací stanice nijak nepozná – nechystají se žádné zvláštní stojany (čerpací pistole) s palivem obsahujícím biosložkou.

Výhody biopaliv

+ rostlinná biomasa je obnovitelná

+ snížená závislost na ropě;

+ pouze teoretickou výhodou je uhlíková neutrálnost, avšak – čtěte více v nevýhodách…

Všeobecně známé nevýhody biopaliv

- díky využívání biopaliv vzrostly ceny potravin (zemědělci se soustřeďují na pěstování plodin určených pro výrobu biopaliv – řepka, obilí, za které dostávají dotace a mají zajištěný odběr. Pěstování plodin pro výrobu potravin logicky klesá.

- je tedy nutno počítat s růstem cen potravin, které přímo souvisí s přidávání bioetanolu do paliva.

- k naplnění jedné nádrže automobilu čistým bioetanolem je zapotřebí takové množství obilí, kolik potravin spotřebuje jeden člověk za celý rok. Vzpomeneme-li na oblasti, ve kterých stále umírají lidé na podvýživu, leckoho napadne otázka, zda je dobré pěstovat obilí pro automobily, místo surovin pro hladovějící a umírající.

- k naplnění jedné nádrže automobilu čistým bioetanolem je zapotřebí takové množství obilí, kolik potravin spotřebuje jeden člověk za celý rok. Vzpomeneme-li na oblasti, ve kterých stále umírají lidé na podvýživu, leckoho napadne otázka, zda je dobré pěstovat obilí pro automobily, místo surovin pro hladovějící a umírající.

- šetrnost? Omyl – v každé fázi výroby biopaliv (sázení, hnojení, sklizeň…) jsou stejně využívány fosilní paliva, což zvyšuje produkci CO2 nad úroveň „uhlíkaté neutrálnosti“. Emise CO2 se tak v porovnání s benzínem sníží pouze o cca 13%.

- k vyprodukování paliva je nakonec zapotřebí cca o 30% energie více, než získáme spálením.

- nutno připočíst také erozi půdy a přinejmenším znečištění a vyčerpávání vodních zdrojů.

- prales musí ustoupit v zájmu pěstování plodin (cukrové třtiny atd.) určených pro výrobu biopaliv. Například v Brazílii dochází ke kácení a vypalování amazonských pralesů. Taktéž pralesy jihovýchodní Asie neprožívají nejlepší doby. I ty jsou likvidovány ze stejných důvodů. Důsledky? Vymírání rostlinných a živočišných druhů, zhoršení kvality půdy.

- při hoření biopaliv v počáteční fázi se produkuje podobné množství nebezpečných škodlivin jako při spalování fosilních paliv, atd.

Témata týkající se výroby a použití biopaliv jsou velmi citlivá. Jistě si zaslouží naši velkou pozornost a hlavně by měla padat pouze rozhodnutí, která byla pečlivě projednána a všechny důsledky svědomitě promyšleny. To, že se dějí i opaky již víte a také i to, proč mají biopaliva své zastánce ale i spoustu odpůrců. Dle všech indicií nás ale zelená budoucnost nemine a to je myslím v konečném důsledku dobře pro nás všechny.