Porovnání emisí biopaliv a fosilních paliv: Studie a legislativa

Biopaliva jsou významným druhem alternativních paliv. Cílem tohoto článku je seznámit čtenáře se základy příslušné legislativy týkající se biopaliv a současně očistit pověst biopaliv od jejich negativního mediálního vnímání.

Legislativní rámec a cíle EU

Základem dekarbonizace je evropský legislativní balíček „Fit for 55“, jehož cílem je snížení emisí skleníkových plynů do roku 2030 o 55 % oproti roku 1990. Tento balíček zahrnuje komplex nejrůznější legislativy z hlediska dopravy, včetně směrnice týkající se obnovitelných zdrojů energie, tzv. RED III.

Pokud jde o obnovitelné zdroje energie, příslušná směrnice RED III byla schválena na podzim loňského roku a její základní tezí je navýšení cílů podílu obnovitelných zdrojů celkově (tedy nejen v dopravě) z původních 32 % na 42,5 % energetického podílu v obnovitelných zdrojích. Pro jednotlivé oblasti, tj. dopravy, jsou stanoveny specifické cíle.

Ambiciózní cíle RED III se soustředí především na čtyři oblasti. Celkovým smyslem směrnice jsou aktivity směřující k zastavení globálního oteplování. Je tedy logické, že základním měřitelným ukazatelem je celkové snížení emisí oxidu uhličitého, nikoliv podíl obnovitelných zdrojů, který představuje prostředek k dosažení tohoto cíle.

V souvislosti s tímto RED III formálně urychluje budování nových obnovitelných zdrojů pomocí zrychleného nástroje tvorby tzv. akceleračních zón. Důraz je kladen na využití „zelených“ plynů, kam patří zelený vodík vyrobený z obnovitelné elektřiny a tzv. pokročilý biometan. Zcela novým prvkem je použití tzv. RFNBO (česky obnovitelná paliva nebiologického původu). Do těchto RFNBO řadíme právě zelený vodík, ale i tzv. E-Fuel.

Čtěte také: Diesel vs. Benzín: Kompletní rozbor emisí

Aktuální směrnice umožňuje členským státům volbu mezi podílem obnovitelné energie a procentem snížení emisí skleníkových plynů, přičemž Česká republika si velmi pravděpodobně zvolí jako výhodnější cíl dosažení 14,5% snížení emisí.

Další cíle poukazují na důležitost biopaliv, zejm. tzv. pokročilých, pro dekarbonizaci, protože stanovují tzv. kombinovaný cíl, kdy podíl obnovitelných zdrojů v součtu pokročilých biopaliv a obnovitelných biopaliv nebiologického původu musí dosáhnou 1,0 % v roce 2025 a 5,5 % v roce 2030.

Současně platná česká legislativa, která vychází z předchozí směrnice RED II, v roce 2020 odstranila povinnost přimíchávání biopaliv do benzinu a nafty. Tato změna však bylapouze politická a prakticky se nic nezměnilo. Mnohem přísnější povinností jsou totiž evropské limity na snižování emisí skleníkových plynů, které jsou v národní legislativě zakotveny v zákoně o ochraně ovzduší, zákon č. 201/2012 Sb.

Emise skleníkových plynů a biopaliva

Jak bylo zmíněno, jde nám o emise skleníkových plynů. Hodnota pro klasickápaliva (benzin a naftu) se pohybuje na úrovni 94 g CO2 na MJ. Úspory emisí pro vybraná biopaliva a pokročilá biopaliva jsou dány nařízením vlády č. 189/2018 Sb.

Biopaliva rozdělujeme do čtyř generací. Zdrojem pro první generaci jsou krmné a potravinářské plodiny. Druhá generace je tvořena dnes již relativně běžnými nepotravinářskýmizdroji, jako je například odpadní dřevo, sláma a další odpady biologického původu.

Čtěte také: Škoda Octavia: Generace proti sobě

První kategorií jsou vlastně biopaliva 1. generace, tedy biopaliva na bázi potravinářských a krmných plodin. Druhou kategorií jsou tzv. pokročilá biopaliva 2. a 3. generace, která jsou preferována, protože jde vlastně o užitečné využití odpadů především ze zemědělství a lesnictví neboo speciálně pěstované organismy, jako jsou řasy.

Třetí kategorii představují v zásadě pokročilá biopaliva, která však mají určitým způsobem limitované použití. Nazýváme je vyspělá biopaliva (v angličtině „mature“) a jsou specifikována příloze IX B směrnice RED. Jde v podstatě o odpadní tuky rostlinného i živočišného původu, které však nelze již použít pro potravinářské nebo krmné účely. Typickým příkladem jsou tzv. biopaliv z kafilérních a odpadních potravinářských tuků.

V roce 2021 byl v evropské dopravě podíl energie z OZE pouze 7,5 %, z toho byla valná většina, tj. 53 % biopaliv, 1. generace. Dalších 17 % tvořila biopaliva vyspělého typu. Na pokročilá biopaliva připadalo pouze necelých 11 %. Podíl pokročilých biopaliv na celkové energii v dopravě činil v roce 2021 jen 0,8 %, přičemž nejvyšší podíl na jejich použití mají tři země, a to Itálie, Švédsko a Finsko. Tyto třizemě představují polovinu spotřeby pokročilých biopaliv v EU.

Biopaliva, která mohou být použita a započtena, musí splnit tzv. kritéria udržitelnosti. Nesmí být použita surovina,která pochází z půdy s vysokou biologickou hodnotou, například z oblastí s velkou biologickou rozmanitostí, jako jsou pralesy nebo v případě ČR lužní lesy, rašeliniště a další druhově rozmanité biotopy.

Kupříkladu lesní biomasa musí mít dokladováno, že jde o legální těžbu dřeva, vytěžené lesy musí být obnoveny a musí být zajištěna ochrana chráněných oblastí, ale i mimo chráněné oblasti musí být těžba prováděna tak, aby byla minimálně zachována kvalita půdy, biologická rozmanitost krajiny a dlouhodobá produkční kapacita lesa.

Čtěte také: Aktuální data o znečištění ovzduší

Dalším podstatným kritériem udržitelnosti je minimum celkové emisní úspory biopaliva, které se průběžně navyšuje a činí nejméně 50 % oproti ekvivalentnímu fosilnímu palivu.

Evropská legislativa uvedla biopaliva poprvé na scénu v roce 2003, kdy byla uvedena jako podstatný impuls směrnice o biopalivech. V roce 2009 směrnice o kvalitě paliv zavedla povinné přimíchávání biopaliv do nafty a benzinu.

V posledních letech se dramaticky mění původ biopaliv. Zatímco ještě v roce 2017 byla velká většina bionafty (89 %) vyráběna z řepky, v roce 2020 podíl řepky činil pouhých 46 % a navýšil se výrazně podíl odpadních biopaliv, který činil již více než třetinu.

Je třeba konstatovat, že tyto podíly nejsou úplně reálné, protože se používají tzv. multiplikátory, což jsou násobící koeficienty, které uměle navyšují výsledný podíl. Například u pokročilých biopaliv jde o dvojnásobek reálného podílu. Mimořádných hodnot dosahuje Švédsko, kde takový podíl biopaliv činí 25 %.

Cíl snížit emise o 6 % EU jako celek nesplnila, 10 zemí ho však splnilo, zde byla úspěšná i Česká republika. Zelené tečky představují podíl biopaliv na OZE, který je obecně velmi významný pro plnění zmíněných cílů. Totéž platí pro ČR, kde byl tento podíl něco málo nad 6 %.

Použití pokročilých biopaliv je často determinováno vysokými náklady na jejich výrobu.

Biopaliva nejsou populární pouze v Evropě, ale i v řadě jiných oblastí světa. Příkladem jsou některé asijské země. Nejvíce pokročilé v tomto ohledu je asi Thajsko, kde na většiněčerpacích stanic je v nabídce benzin E20, o kterém Evropa začíná teprve vážně uvažovat a vyvíjí v této oblasti nové standardy a technické normy.

Česká republika teprve v lednu 2024 celoplošně uvedla na trh benzin E10. Motorové benziny specifikace E10 jsou aktuálně dostupné v 19 zemích Evropy a jejich podíl na evropském trhu neustále stoupá od jejich zavedení v roce 2009.

Velká většina vozového parku je s motorovým benzinem E10, který plně vyhovuje normě ČSN EN 228 (Motorová paliva - Bezolovnaté automobilové benziny), plně kompatibilní a přechod je pro pohonné agregáty zcela bezproblémový. Týká se to většiny automobilů (motorů) s datem výroby od roku 2000 a téměř všech vozidel vyrobených od roku 2005. Přestomohou existovat výjimky, a především starší vozy nemusí být plně kompatibilní. V takových případech je technické doporučení jednoznačné: používat nadále motorový benzin specifikace E5, který je stále dostupný ve formě tzv. prémiových benzinů s oktanovým číslem 98 a vyšším, nebo motorový benzin specifikace E10 rovněž ve formě tzv. prémiových benzinů.

Pokročilá biopaliva jsou budoucností letecké dopravy. Loni bylo uvedeno v platnost nařízení ReFuel EU Aviation, které definuje cíle podílu tzv. SAF, tj. udržitelných leteckýchpaliv. Speciální podmnožinou leteckých paliv jsou syntetická paliva. SAF, jejichž podíl má být v roce 2030 v letecké dopravě závazně 6 % a v roce 2050 dokonce většina tj. 70 %.

Studie o uhlíkové stopě alternativních paliv

Článek se zabývá problematikou uhlíkové stopy alternativních paliv v zemědělství. Autoři stručně rekapitulují využití konvenčních fosilních paliv, která se obvykle používají k provozu zemědělských strojů a přispívají k nárůstu emisí plynů na bázi uhlíku.

Množství těchto emisí a související škody na životním prostředí je možné zmírnit podporou obnovitelných nebo alternativních zdrojů energie. Jedná se zejména o biopaliva, solární energii, větrnou energii, geotermální energie a vodní energii. Biopaliva jsou považována za alternativu konvenčních paliv s nízkými emisemi uhlíku. Používání biopaliv podporuje snížení emisí skleníkových plynů a snižuje související škodlivý vliv dopravy.

Z hlediska potencionální alternativy k fosilním palivům se zdá, že obnovitelná paliva představují slibný scénář. Autoři upozorňují, že u všech paliv, která jsou deklarována jako nízkouhlíkové produkty, je nutné provést analýzu emisní bilance z pohledu produkce emisí skleníkových plynů a uhlíkové stopy (CF).

V dnešní době je výpočet uhlíkové stopy považován za jednoduchý ukazatel vlivu na životní prostředí. V tomto ohledu zemědělství výrazně těží z využívání obnovitelných zdrojů. Měření uhlíkové stopy má potenciál v posouzení a porovnání měrných emisí uhlíku generovaných při produkci zemědělských komodit a produktů a identifikovat body pro zvýšení environmentální efektivity.

V článku jsou uvedeny závěry několika studií, ve kterých byla porovnávána alternativní paliva s konvenčními palivy a bylo prokázáno, že používání alternativních paliv může výrazně snížit spotřebu konvenčních paliv.

Produkce bioenergie zahrnuje řadu socioekonomických, technických i environmentálních výhod, které pomáhají při dosahování cílů udržitelného rozvoje OSN (SDG). Z globálního hlediska je vytýčen strategický cíl skoncovat s podvýživou a hladem (SDG 2) implementací udržitelných systémů produkce potravin a také technologickými postupy směřujícími ke zlepšení zemědělské produktivity.

Cílem popsaného výzkumu je poskytnout komplexní pohled na úlohu alternativních zdrojů energie včetně biopaliv v zemědělství z hlediska ekonomické proveditelnosti a významu uhlíkové stopy pro udržitelný rozvoj.

Ze závěrů studie vyplývá, že jednou z hlavních překážek pro zvýšení podílu používání alternativních paliv je jejich výroba. Tu je nutné posunout směrem k udržitelným a efektivnějším řešením. Jedná se především o využití zbytkového průmyslového a zemědělského odpadu z biomasy k vytvoření vysoce kvalitních biopaliv.

Ve vyspělých státech je vyvíjeno značné úsilí vývoji technologií, které lze komerčně využívat. To je zásadní pro technologie zachycování uhlíku a elektrolýzy, které generují oxid uhličitý a vodík. Ty jsou nezbytné k výrobě alternativních paliv.

Biopaliva pocházející z palmových plantáží, vysazených na místě bývalého deštného pralesa, mají vyšší uhlíkovou stopu než klasická fosilní paliva.

Experti Massachusetts Institute of Technology se rozhodli prozkoumat, zda zastánci biopaliv z řad průmyslu opravdu berou v potaz veškeré procesy nutné pro výrobu biopaliv. Dospěli k závěru, že v některých případech je dopad na přírodní prostředí i celkové emise CO2 nečekaně velký.

„Dospěli jsme k závěru, že technologie vypadající na první pohled velmi slibně mohou při špatném použití působit velké emise C02,“ říká James Hileman, hlavní autor studie. „Nedá se samozřejmě jednoduše říci: biopaliva jsou dobrá, či špatná. Vše záleží na tom, jak jsou vyráběna a zpracována.

Hlavní pozornost věnovali tomu, aby do svých výpočtů zahrnuli opravdu veškeré procesy výroby biopaliv, tedy od získání biomasy přes výrobu paliva po jeho spálení v motoru. Jedním z hlavních závěrů je, že dle vědců hodně záleží na typu půdy používané pro pěstování výchozích „surovin“ pro biopaliva a její poloze v ekosystému. Může se tedy stát, že užití určitých biopaliv obnáší až desetinásobně vyšší emise než při využití fosilních paliv.

Hlavních úkolem podle něj je najít dostatečné plochy, na nichž by bylo možné získávat biomasu bez toho, aniž by byl celkový dopad na životní prostředí ničivý. Jednou z možností je například získávání biomasy z mořských řas.

„Potřebujeme paliva, která mohou být vyráběna za nízké ceny a ve velkých množství,“ konstatuje Hilman. „Do rovnice úvah o tom, jak toho docílit, je třeba dosazovat i emise skleníkových plynů.

Hileman vidí cestu v pěstování takových plodin, které nemají takový dopad na přírodu. Velmi přínosné mohou být rostliny jakou je například jantropha, z kterých se kromě paliva dá kromě oleje získat zároveň i krmivo pro hospodářská zvířata, hnojivo a biomasa pro energetické účely.

Jedním z hlavních argumentů pro využívání biopaliv jsou ekologické důvody.

Pro posouzení vlivu alternativních paliv se používá metoda Well to Wheels Analyses. Každá WTW analýza se skládá ze dvou částí: Well to Tank (WTT) analýza a Tank to Wheels (TTW) analýza.

První část, Well to Tank (WTT) analýza, zahrnuje všechny kroky, které předcházejí spálení paliva ve vozidle. Druhá část se nazývá od nádrže ke kolům tzv. Tank to Wheels (TTW) analýza, a ta se zaměřuje na samotné spálení paliva ve vozidle.

Kritéria udržitelnosti

Směrnice o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů uvádí, že výroba biopaliv by měla být udržitelná. Vnitrostátní režimy podpory, by tedy měla splňovat kritéria udržitelnosti. Podle odst. 7a musí úspora emisí skleníkových plynů dosahovat alespoň 35 %. S účinností od 1. ledna 2017 by měla tato úspora činit alespoň 50 %.

tags: #porovnání #emisí #biopaliv #a #fosilních #paliv

Oblíbené příspěvky:

• Informace o Loperonu
• Tipy pro cestování se psem
• Geografický, Přírodní a Kulturní Pohled na Ústí nad Labem
• Vyhláška MŽP 381/2001 Sb. a odpady
• Přijímačky na biologii a ekologii