Siden udtrykket "biobrændstof" først kom ind i den gennemsnitlige forbrugers energileksikon, har der været en lind strøm af fremskridt inden for denne teknologi. Mens offentlighedens opfattelse af biobrændstoffer kan have ændret sig gennem årene, er der stadig en hel del interesse for fordele og ulemper ved denne brændstofkilde. Det er vigtigt for alle forbrugere seriøst at overveje både de positive og negative aspekter af denne stadig nye teknologi.
Fordele ved biobrændstoffer
Fortalere for biobrændstof påpeger ofte fordelene ved disse plante- og dyrebaserede brændstoffer. Ingen brændstofkilde er helt positiv eller fuldstændig negativ. Forbrugerne skal afveje fordele og ulemper ved biobrændstoffer for at afgøre, om de føler sig trygge ved denne ressource som et alternativ til traditionelle brændstoffer.
Lavpris på biobrændstoffer
Biobrændstofpriserne har været faldende og har potentiale til at være væsentligt billigere end benzin og andre fossile brændstoffer. Faktisk er ethanol allerede billigere end diesel og benzin. Dette gælder især, da den verdensomspændende efterspørgsel efter olie stiger, olieforsyningerne svinder ind, og flere kilder til biobrændstoffer bliver tydelige.
Ifølge RFA (Renewable Fuels Association) februar 2019 Ethanol Industry Outlook-rapport var 2018 en rekordbryder for ethanolproduktion og nåede 16,1 milliarder gallons vedvarende ethanol. Denne rapport fastslår, "Ethanol forbliver det højeste oktan og laveste motorbrændstof på planeten." Derudover tildelte det amerikanske energiministerium (DOE) i 2019 73 millioner dollars til 35 bioenergiforsknings- og udviklingsprojekter (F&U). Mål for projektet er:
- For at reducere drop-in biobrændstofomkostninger
- For at "aktivere produkter af høj værdi fra biomasse eller affaldsressourcer"
- For at reducere omkostningerne ved at producere biokraft
Tidligere sekretær Rick Perry sagde, at det overordnede F&U-mål er at "producere biobrændstoffer til overkommelige priser, der er kompatible med eksisterende brændstofinfrastruktur og køretøjer på tværs af en række transportformer, herunder vedvarende benzin, -diesel og -jetbrændstoffer." Selv amerikansk produktion af 1 milliard tons (tørre tons) non-food biomasse vil ikke forårsage et problem på fødevare- og landbrugsmarkedet.
Kildemateriale
Ifølge RFA omfatter de DOE-finansierede R&D-projekter dyrkningsintensiveringsprocesser for alger som biobrændstof, systemforskning af avancerede kulbrinte-biobrændstofteknologier og vedvarende energi fra by- og forstadsaffald - vådt affaldsmetan. Mens olie er en begrænset ressource, der kommer fra specifikke materialer, kan biobrændstoffer fremstilles af en lang række materialer, herunder afgrødeaffald, gødning, andre biprodukter og alger. Dette gør det til et effektivt trin i genbrug.
Sikkerhed
Biobrændstoffer kan produceres lok alt, hvilket mindsker nationens afhængighed af fremmed energi. Ved at reducere afhængigheden af udenlandske brændstofkilder kan lande beskytte integriteten af deres energiressourcer og gøre dem sikre mod påvirkninger udefra. Derudover kan biobrændstoffer i vid udstrækning ændre afhængigheden af fossile brændstoffer, da de fleste brændstoffer
Økonomisk stimulering
Fordi biobrændstoffer produceres lok alt, kan biobrændstoffabrikker beskæftige hundreder eller tusindvis af arbejdere og skabe nye job i landdistrikterne. Biobrændstofproduktion øger efterspørgslen efter egnede biobrændstofafgrøder, hvilket giver økonomisk stimulering til landbrugsindustrien. Tankning af huse, virksomheder og køretøjer med biobrændstoffer er billigere end fossile brændstoffer.
Lavere kulstofemissioner
Når biobrændstoffer afbrændes, producerer de betydeligt mindre kulstofudledning og færre toksiner end kulstofbrændstoffer. Lavere kulstofemissioner gør dem til et mere sikkert alternativ til at bevare atmosfærisk kvalitet og lavere luftforurening.
Fornybarhed er en fordel
Det tager meget lang tid for fossile brændstoffer at blive produceret. Biobrændstoffer er dog nemmere at producere og er fornyelige, da der dyrkes nye afgrøder og indsamles affaldsmateriale. Mange affaldsmaterialer fra fødevareafgrøder kan bruges til at skabe biobrændstoffer. Resten fra landbrugsproduktionen af frugt og korn omfatter halm og bagasse (sukkerrørsfibre), der er let tilgængelige for at generere biomasse.
Første generation af biobrændstoffer
EPA fastslår, at flere førstegenerationsressourcer bruges til at skabe biobrændstoffer, såsom sukkerrør og sukkerroer kendt som sukkerafgrøder. Et andet biobrændstof fremstilles ved hjælp af sojabønner og raps, kendt som oliefrøafgrøder. Stivelsesafgrøder er majs og sorghum. Animalske fedtstoffer og olier forarbejdes til biodiesel. De bioalkoholer, som disse afgrøder producerer, omfatter ethanol, propanol og butanol.
Anden generations biobrændstoffer
The Encyclopedia Britannica diskuterer anden generations biobrændstoffer som at have en mindre indvirkning på miljøet, da råmaterialerne i modsætning til første generations biobrændstoffer er fra ikke-spiselige planter, nogle af disse planter, som mennesker ikke spiser, omfatter bambus, græsser, forskellige træsorter (savsmuld) og planter. Imidlertid har cellulosebiobrændstoffer i øjeblikket en lavere konverteringsrate i produktionen, hvilket gør dem mere egnede som brændstoftilsætningsstoffer i stedet for en erstatning for benzin.
Tredje generations biobrændstoffer
Biobrændstoffer fremstillet af alger omtales som tredje generations biobrændstoffer. Alger er meget lovende som biobrændstof, da det genererer et kvalitets- og mangfoldigt brændstof. Alger producerer en olie, der er let at raffinere til et dieselbrændstof, men algestabiliteten er mindre end andre biobrændstoffer. Den stærkt umættede olie er flygtig ved høje temperaturer.
Eksempel på at drive en by på biobrændstof
National Geographic viser Kristianstad, en svensk by, der kører på biogas. Byen genererer sit el- og varmebehov fra produktion af biogas. Biler er drevet sammen med bybusser og skraldebiler. Byens to raffinaderier producerer nok biobrændstof til at erstatte deres årlige benzinbehov på 1,1 millioner gallons.
Ulemper ved biobrændstoffer
På trods af de mange positive egenskaber ved biobrændstoffer er der også mange ulemper ved disse energikilder. Disse kan fremføres som argumenter imod at erstatte fossile brændstoffer med biobrændstoffer.
Energioutput
Biobrændstoffer har en lavere energiproduktion end traditionelle brændstoffer og kræver derfor større mængder, der skal forbruges for at producere det samme energiniveau. Dette har fået nogle kendte energianalytikere til at tro, at biobrændstoffer ikke er arbejdet værd for at omdanne dem til ethanol frem for elektricitet.
Produktion kulstofemissioner
Der er udført adskillige undersøgelser for at analysere biobrændstoffernes CO2-fodaftryk, og selvom de er renere at forbrænde, er der stærke indikationer på, at processen til fremstilling af brændstoffet - herunder det maskineri, der er nødvendigt for at dyrke afgrøderne og planterne til at producere brændstoffet - har stor kulstofemission. Desuden bidrager skovhugst til at dyrke afgrøder til biobrændstoffer til kulstofemissionerne.
Høje omkostninger
For at forfine biobrændstoffer til mere effektive energiudbytte og for at bygge de nødvendige produktionsanlæg for at øge mængden af biobrændstof, kræves der ofte en høj initial investering, hvilket gør dets produktion i øjeblikket dyrere end andre måder at brænde biler på, selvom dette kan ændre sig i fremtiden.
Madepriser
Efterhånden som efterspørgslen efter fødevareafgrøder, såsom majs, vokser til produktion af biobrændstoffer, hæver det priserne på nødvendige basisfødevareafgrøder. Ifølge University of Michigan betød stigningen i råmateriale til biobrændstoffer en højere efterspørgsel på majs, hvilket hævede prisen så meget som 20% til 50%. Med omlægningen af jord til bioafgrøder betyder færre afgrøder til konsum højere priser og i nogle tilfælde kan det være tilfældet med fødevaremangel
Madmangel
Der er bekymring for, at brug af værdifuld afgrødejord til at dyrke brændstofafgrøder kan have en indvirkning på fødevareomkostningerne og muligvis føre til fødevaremangel. bioafgrøder kan øge produktionsomkostningerne gennem øget brug af jord og efterspørgsel efter vand til afgrødevanding. Nogle eksperter peger på verdens fødevarekrise i 2008 over ris som et eksempel på, hvad der kunne ske på grund af stigninger i bioafgrøder, selvom riskrisen ikke havde noget at gøre med biobrændstoffer og var forårsaget af handelsrestriktioner og panikkøb. Alligevel er det manglen, der bruges som eksempel på, hvad der kan ske, når der ikke produceres nok mad, og i øjeblikket konkurrerer bioafgrøder med fødevareafgrøder.
Vandbrug
Der kræves massive mængder vand til korrekt kunstvanding af biobrændstofafgrøder samt til fremstilling af brændstoffet, hvilket kan belaste lokale og regionale vandressourcer. En 2018-vurdering af vandpåvirkningen af amerikanske biobrændstoffer så også på virkningen af forskydning af rækkeafgrøder af energiafgrøder til biobrændstof og kunstvandingskravene. Det blev opdaget, at energiafgrøder var større end rækkeafgrøder, krævede en længere vækstsæson og reducerede vandstrømmen. Transpirationen (vandbevægelser i planter og fordampning) steg 15% til 30%, og i nogle tilfælde steg denne hastighed af vandforbruget så meget som 60% til 80%.
Fremtiden for biobrændstoffer
Biobrændstoffer er ikke en sølvkugle til verdens energiproblemer. For at løse problemet med svindende fossile brændstofreserver bør alle levedygtige midler til at høste energi forfølges fuldt ud. Men faktum er, at biobrændstoffer er en pålidelig alternativ energiressource. Med mere udvikling og forskning er det muligt at overvinde ulemperne ved biobrændstoffer og gøre dem velegnede til udbredt forbrugerbrug. Når teknologien er tilgængelig, vil mange af ulemperne være minimeret, og markedet har meget klart potentiale. Meget af dette kunne afhænge af energiproducenternes evne til at opdage bedre planter at dyrke til brændstof, der bruger mindre vand, mindre jord og vokser hurtigt.
