Biobrændsel fremtiden eller dømt til at fejle? Den almene dansker ville som udgangspunkt have svært ved at definere, hvad begrebet biobrændsel helt præcis dækker over. Dette afsøger denne artikel, der også beskæftiger sig med fordele og ulemper ved forskellige former for biobrændsel. Af Simon Lessel, David Johansen og Rune D. Andersen, Høje Taastrup Gymnasium. Det er de færreste, der rent faktisk ville kunne definere, hvad biobrændsel er, eller hvad det indebærer. Mange har hørt om den amerikanske produktion og hørt anklagerne om, at det er den amerikanske produktion, der har drevet fødevarepriserne i vejret internationalt. Andre igen ved, at biodiesel er en speciel benzinblanding som efter sigende skulle være mere miljøvenlig. Det er dog sjældent at begrebet bliver forklaret yderligere end det, der i kort form optræder i dagspressen, hvorfor det er på tide, at emnet nu endeligt bliver sat under udførlig behandling. Biobrændsel adskiller sig fra fossile brændsler på ét vigtigt punkt: det består af plantemateriale, der er dødt for nyligt. Dette gør effektivt afbrænding af biobrændsler for CO2 neutralt, da det CO2 udslip, der opstår som følge af afbrændingen, vil blive optaget ved at disse planter igen gror frem. Tag f. eks en majsmark, hvis majsplanter bruges til fremstilling af bioethanol. Udslippet som opstår, vil blive fanget af planterne igen, eftersom landmanden ikke stopper med at dyrke jorden. Der er to hovedformer for biobrændsel, når man taler transport; bioethanol og biodiesel. 1 Biodiesel produceres ud fra to yderligere undergrupper, hvor den ene består af kemisk behandling af organisk materiale, der producerer olie, såsom alger 2. Dette skaber en naturlig form for diesel. Den anden undergruppe skabes ud fra en blanding af diesel og ethanol. Når man køber biodiesel, kan man se indholdet af ethanol ud fra dets navn E10, der er den mest brugte betegnelse, betyder således, at den indeholder 10 % ethanol. Bioethanol er også kendt som ethyl alkohol Den samme form for alkohol, som du vil finde i sprut og andre alkoholrelaterede drikkevarer. Den fremstilles ligesom normal alkohol ved at lade f. eks sukker gære, men 1 http://www.treehugger.com/files/2006/07/ethanol_vs_b iod_1.php 2
Grafen udtrykker meget præcist, hvor energieffektiv en given afgrøde er i forhold andre afgrøder, der bruges til ethanolproduktion. 1 US gallon = 3,8 liter. dernæst fjernes stort set al vand fra blandingen medførende en meget stor koncentration af alkohol. Det bør dog ikke drikkes, da der tilsættes stoffer, der vil gøre dig meget syg, hvis du skulle være desperat nok til dette. Alternativt kan du starte et hjemmebryggeri. Ethanol er heller ikke lige så effektivt som konventionel benzin, hvilket betyder at man i sidste ende afbrænder det ca 33 % hurtigere, eller 33 % mere af det for at opnå samme kraft som man ser det hos benzin, og dette betyder i sig selv at Ethanol bliver mindre CO2 neutralt og at man naturligvis skal producere langt mere af det. Fordele og ulemper Ud fra, hvordan biobrændsel er blevet fremstillet i pressen de senere år, kunne man tro, at alt var lutter lagkage og at vi via udviklingen af biobrændsel kunne læne os tilbage i sofaen og ikke bekymre os om transportens langsigtede konsekvenser for den globale opvarmning længere. Og som sådan holder teorien om CO2-neutralitet også, men alt efter de anvendte produktionsmetoder, hvor især afgrøder spiller en stor rolle, er der en lang række ulemper ved anvendelse af biobrændsel. Tager man ethanol, hvor størstedelen af denne bliver produceret i USA og Brasilien, er der tvivl om, hvorvidt nettoresultatet rent faktisk er energipositivt eller negativt. Dette er fordi at visse undersøgelser viser, at det kræver 1,6 energienheder (primært fossilt brændstof) for hver produceret energienhed (ethanolen, red.), som følge af at det kræver energi at producere pesticider til afgrøder, transportere ethanolen, at bruge traktorer m.m. Især transport af ethanol er den store synder her: Dette skyldes, at ethanol absorberer vand i et voldsomt omfang, hvilket har den konsekvens, at det er nødvendigt at fragte den via lastbiler og andre transportmidler, i stedet for at gøre det
gennem eksisterende rørledninger. Det er hovedsageligt kun ethanol produceret af majs, som set i størstedelen af USA s produktion, som dette gælder for, da majs ikke producerer særligt store mængder ethanol pr. hektar. En anden væsentlig problematik ligger det også i her at konstatere, at selvom en enorm stor del af USA s afgrøder går til ethanolproduktion (ca. 20% red.), så dækker det kun 3,5 % af landets samlede benzinforbrug 3, hvilket betyder at man, hvis man fortsætter med at omlægge afgrøder til ethanol, med den nuværende effektivitet kun vil dække 17,5 % af benzinbehovet ved en fuldstændig omlægning til ethanol produktion. Den enorme omlægning af afgrøder har også, som tidligere nævnt, været beskyldt for en stigning i verdens madpriser - hvilket især ses ud fra eksempelvis kødpriserne, da de amerikanske landmænd bruger majs til at fordre deres dyr med. Dette er yderst problematisk for en lang række af fattigere lande da de simpelthen pludseligt ikke har haft råd til at købe mad, som følge af fordoblingen af prisen på visse typer af mad. Årsagskæden er blevet stillet op således: Som det ses af ovenstående figur, ligger majs 3 http://www.rollingstone.com/politics/story/15635751/t he_ethanol_s på næstsidstepladsen, hvad angår produceret ethanol for en bestemt afgrøde pr. hektar. Blot en af disse ulemper ville være nok til at en almindelig tænkende person stoppede op en ekstra gang og undrede sig over, hvorfor ethanolproduktion fra majs tilsyneladende fremstilles som en god idé. Sammenligner man dernæst med andre afgrøder, der kan produceres ethanol ud fra, bliver denne undren desto større, da det ses, at majs ikke bare ligger på næstsidstepladsen fordi, at den uheldigvis blot er en lille smule mindre effektiv, men at flere forskellige andre afgrøder er langt mere effektive end majs. Én af disse afgrøder er det såkaldte switchgrass, og med en effektivitet på over det 3 dobbelte af majsens, menes denne at være en fremtidig løsning, eller i hvert fald et bedre alternativ til majsen i USA. Switchgrass det bedre alternativ Man har altså kunnet konstatere, at switchgrass, et af de såkaldte 2.generations biobrændsel, er langt mere effektivt end det majs, der satses på i øjeblikket, med en mulig produktion på omkring 3800 liter ethanol pr. hektar switchgrass. Derudover er switchgrass ikke årstidsafhængig, som majs, hvilket i sig selv er en fordel. Der er ligeledes en række andre nævneværdige fordele. Switchgrass kan gro på selv de mest umulige steder, kræver meget få pesticider og reduceret brug af
gødning, men når det så er sagt, skal man have in mente, at det desværre stadig er jævnt dyrt at producere ethanol ud fra denne afgrøde, da produktionsudviklingen stadig er på et tidligt stadie den dyre proces ligger således i at omdanne cellulosen til ethanol, såvel som at denne form for afgrøde ikke modtager nogen nævneværdige subsidier, som f. eks majs gør det i enormt stort omfang. Biodiesel muligheder og fremtidsudsigter Biodiesel, denne anden afart af biobrændsel, rummer, som ethanol, også en del negative og positive aspekter. Størstedelen af den nuværende produktion af biodiesel, som ikke stemmer fra en blanding af ethanol og konventionel diesel, stammer fra afgrøder såsom sojabønner i USA og Sydamerika, solsikke og rapsolie i Europa og palmeolie i Asien. 4 Medens de tre første afgrøder er relativt miljøvenlige, er den sidste meget kontroversiel. Palmeolie, som også bliver brugt industrielt i en lang række dagligvarer fra skønhedsprodukter til chokolade, stammer hovedsageligt fra udsatte områder i sydøstasien hvor specielt Indonesien kan fremhæves som et at de mest 4 http://www.ceasc.com/images/content/world%20biod iesel%20markets%20- %20the%20outlook%20to%202010.pdf omtalte og størst producerende områder. Landet, der historisk set har kunnet pryde sig af at indeholde en enorm stor biodiversitet, har siden 70 erne fældet regnskov og destrueret andre biologiske hot spots i så store mængder, at kun en lille del af den originale regnskov står tilbage. Af denne lille del bliver der dagligt fjernet mere og mere, og palmeolieplantager spiller en stadigt større rolle i denne destruktion. Bortset fra problematikken med at udrydde sjældne og værdifulde dyrearter har skovhugsten også andre konsekvenser den udleder meget store mængder af CO2. Da et af formålene med biodiesel netop er at forhindre denne udledning er problematikken iøjnefaldende. En palmeolieplantage vil således i et hug udlede hvad der svarer til 50 års forhindret udledning af CO2 ved brug af denne palmeolie til biodiesel. Jatropha biodieselens switchgrass pendant Jatropha er en planteart der hører under familien Euphorbiaceae, hvilket betyder, at det er en blomsterbærende planteart, Den stammer oprindelig fra Sydamerika (Carribien, red.), men er også udbredt i dele af Asien. Jatropha besidder en del karakteristika som minder om Switchgrassens - den er meget hårdfør og kan overleve selv i varme klimaer, der ligger på grænsen til det
ekstreme, og endvidere gror den meget godt på marginaljord. (jord med meget ringe næringsværdi, red.) Den har et højt indhold af olie - ca 30 % - der også gør den velvalgt til produktion af biodiesel, og sluttelig besidder den en del lægelige egenskaber, den gror meget hurtigt og den indeholder en mængde af det værdifulde stof, glycerin. Som med Switchgrass er metoden til at producere biobrændsel fra denne plante ikke moden endnu - måden, hvorpå man udskiller olien og kemisk behandler den til biodiesel, er stadigt relativt dyr, og der skal derfor stadigt forskes en del, før den vil være i stand til at være konkurrencedygtig på et stort plan. I kraft af sine andre attributter kan den dog stadigt med fornuft tages i brug af især udviklingslande med stor marginaljord - dens hurtige vækst og evne til at vokse i marginaljord såsom det, der grænser op til ørken, kan i stor grad medvirke til at bremse og måske endda vende ørkendannelse. I kraft af stoffet glycerin og indholdet af olie kan den også på nuværende plan delvist finansiere sig selv. Fordelen virker klar - men potentialet til at den måske kan ende op som invasiv art er der til stadighed, i kraft af dens hurtige vækst, og derfor skal der naturligvis føres stor kontrol med den, da det er meget svært at fjerne den fra et område når den først har sat sig fast ( jf. http://www.green-energynews.com/arch/nrgs2007/20070100.html). Der er gennem de seneste par år blevet forsket en hel del i planten og nogle testforløb er blevet sat op af lande som Malaysia og Brasillien, Kina og Indien, for blot at nævne nogle få 5. Med hensyn til konkurrencedygtigheden forudser eksperter, at der vil gå 5-10 år før man overhovedet vil være i stand til at producere tilfredsstillende mængder biodiesel. 6 Biobrændselens endelige mål: Alger Hvordan ser fremtidsudsigterne så ud for biobrændsel generelt, kan man spørge sig selv? Dette står som udgangspunkt fortsat hen i det uvisse, men faktum er, at forskere og eksperter på området forudser, at det er alger, vi skal sætte vores lid til. Alger er dog absolut ikke nogen ny spiller på klimagrønsværen, da der har været fokus på at udvinde olie fra alger siden 1978 under energikrisen i USA. Energikrisen blev dengang løst, hvorfor forskningen og udviklingen i energiudvinding af alger næsten har stået stille indtil for ganske nylig. På det seneste er man kommet frem til, at alger kan være løsningen på nogle af de problematiske aspekter vedrørende 5 Se: http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2007/09/28/mala ysia-to-launch-a-jatropha-biodiesel-pilot-project-insabah/ og evt. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/18/biofu el-projects-international-and-plantabio-plan-10800- acre-jatropha-pilot-development-in-brazil/ 6 http://www.biodieselinvesting.com/biodieselarchives/2006/10/28/biodiesel-experts-say-jatropha-isstill-years-away/
biobrændsel, der også er nævnt i denne artikel. Alger er i biobrændselsmæssig henseende fantastisk på mange måder: For det første binder de CO2 en fra luften og omdanner det, hvorfor det endelige produkt, olien, må betegnes som CO2-neutralt. For det andet kan alger firedoble deres vægt på blot en enkelt dag, hvilket betyder at der kan produceres store mængder biomasse på kort tid. Herunder ligger endnu en fordel, da alger kræver meget mindre plads, end f.eks. korn gør det for at producere samme mængde energi. Og fordelene stopper ikke her. Da alger er i stand til at binde CO2, har man i mange tilfælde valgt at placere store algeplantager ved siden af fabrikker, der udleder meget CO2, hvorved det muliggøres at disse fabrikker kan køre deres affald igennem disse algeplantager, der så optager CO2 en og gør det muligt at udvinde olie fra dem. Mange firmaer synes at have fået øjnene oppe for dette. Således har et mindre firma i New Zealand haft succes med at omdanne kloakslam til biodiesel, ved at dyrke alger i spildevand og derved udvinde olien derfra. Og dette firma er blot et blandt mange, der forsøger at udnytte dette 3.generations biobrændsel til deres egen og klimaets fordel. Og fremtiden ser bestemt lys ud på området. Tættere på fremtid end fiasko På baggrund af denne artikel, ses det altså, at biobrændsel i sig selv er et særdeles kompliceret emne, der rummer utrolig mange forskelligtartede aspekter. Således kan man sige, at det er svært at give noget entydigt svar på, hvorledes fremtiden ser ud, men dog kan man alligevel konstatere, at den tegner lys. Der bliver for tiden investeret adskillelige forskerkroner i emnet, og med langt mere effektive biobrændsler på vej, såsom det førnævnte switchgrass, jatropha og alger, ser det ikke længere så dystert ud i forhold til at præsentere bedre og mere effektive C0 2 - neutrale brændsler på markedet. For mere info vedrørende biobrændsel, er følgende websider et besøg værd: - www.biofuelsdigest.com (Biobrændselside på engelsk) - www.treehugger.com (Grønne nyheder og løsninger) - www.gristmill.grist.org (engelsk baseret klimaside. Opdateres dagligt) - www.climateminds.dk (debatskabende undervisningstilbud målrettet de gymnasiale uddannelser)