Novákoviny

Žluté lány právě kvetoucí řepky působí na některé lidi jako rudý hadr na býka – a osobnost ministra financí, který s ní podniká, adrenalin u některých ještě zvyšuje. Jenže emoce jsou špatný rádce: Andrej Babiš na straně jedné a biopaliva na straně druhé spolu souvisejí jen okrajově. To první rád přenechám fanouškům politiky, to druhé je ale významný civilizační problém. Před časem jsem na toto téma napsal článek pro přílohu Hospodářských novin, který jejich situaci shrnuje. Je stále aktuální – alespoň pro ty, kterým jde o věc a ne o demagogii, či zástupný hromosvod pro své frustrace.

 

Ropa ze svých ložisek mizí a průmysl hledá surovinu, která "černé zlato" nahradí. Zrak zástupců chemických a petrolejářských koncernů se zalíbením spočinul na polích a hájích, které by jim jednou měly nahradit lesy těžních věží.

Ropa je zatím nenahraditelná nejen při výrobě paliv, ale také jako zdroj surovin na výrobu umělých hmot, hnojiv a dalších věcí, na kterých je naše civilizace životně závislá. Její zásoby se sice odhadují ještě nejméně na 50 let, stále víc odborníků ale souhlasí s názorem, že krize přijde mnohem dřív - v okamžiku, kdy náklady na těžbu a zpracování překročí určitou kritickou mez. Někteří dokonce soudí, že se nacházíme na jejím počátku.

"Civilizace jak ji známe, se chýlí ke svému brzkému konci. To není proklamace sekty vzývající příchod Soudného dne - je to stále rozšířenější názor mnoha přírodovědců i finančníků po celém světě," říká americký komentátor Matthew David Savinar, autor knihy Konec ropného věku.

 

Rostliny proti diktátorům i nezaměstnanosti

Podle většiny odborníků je ropa vlastně energií slunce uloženou v dávno vyhynulých organismech, které geologické pochody za miliony let proměnily v mazlavou tekutinu. Myšlenka napodobit její vznik se proto nabízí sama: stačí vzít současné rostliny a místo geologických sil zapojit do práce chemický průmysl.

 

 

obr: Petrolejářské firmy problém docházejících fosilních paliv rozhodně nepodceňují. I když se o tom moc nemluví, výzkum biopaliv jede na plné obrátky

Foto: Jan A. Novák

 

 

"Zdroje biomasy nikdy nevyschnou," upozorňuje na základní výhodu tohoto řešení Stefan Marcinowski ředitel výzkumu firmy BASF. "Jediným omezením výroby je rozloha zemědělské půdy. To se ale dá do určité míry řešit novými plodinami a lepšími metodami získávání paliva z rostlin."

"Genetické modifikace přitom nejsou jedinou možností," dodává Eckhard Dinjus z Institutu technické chemie v Karlsruhe. "Stále existuje množství přírodních rychle rostoucích druhů, které jsme se zatím nenaučili využívat."

Kromě stálého obnovování zdrojů má produkce surovin na polích další výhody. Nejenže odstraňuje závislost vyspělých zemí na nevyzpytatelných režimech v produkčních oblastech, ale řeší i chronickou zemědělskou nadprodukci v Evropě a USA, stejně jako problém pracovních příležitostí na venkově.

Odpůrci biopaliv ovšem poukazují na to, že jejich spalováním roste obsah kysličníku uhličitého v ovzduší, což zvyšuje obávaný skleníkový efekt. Ne všichni klimatologové sice považují přímou souvislost mezi oteplováním a lidskými aktivitami za dokázanou, lidé z průmyslového výzkumu ale nepodceňují ani politickou a ekonomickou sílu strachu z klimatických změn. Problém emisí CO2 proto vedou v patrnosti.

"Při spalování biopaliv sice vzniká oxid uhličitý, je však zase pohlcován rostlinami, takže jde vlastně o uzavřený koloběh, " konstatuje Stefan Keppler, výzkumný pracovník společnosti DaimlerChrysler AG. "Uhlík navíc půjde z biopaliv odstraňovat a využít třeba jako surovina v chemickém průmyslu. Jednou tak nahradí uhlovodíky potřebné pro výrobu plastických hmot, hnojiv, léků a dalších produktů, které jsme dosud získávali z ropy."

Už za druhé světové války jezdily automobily na dřevo, konec válečných omezení však první větší pokus o využití biopaliv nemilosrdně ukončil. Energetické krize 70. let ale donutily vědce, ekonomy i politiky se nad úlohou rostlin při náhradě ropných produktů znovu zamyslet.

Dnes je nejběžnějším biopalivem etanol, který se v mnoha státech míchá do benzínu. Vytrvalým průkopníkem je Brazílie, jejíž program náhrady benzínu alkoholem z cukrové třtiny úspěšně běží desítky let. Důvody proč se etanol nepoužívá čistý, jsou technické i politické. K technickým patří skutečnost, že způsobuje korozi motorů, k politickým legislativní omezení jeho podílu. V Evropě zatím nesmí být větší než 5 procent, v USA 10 procent. Ve zvlášť vymezené kategorii vozů (tzv. flex fuels vehicles) tam však smí dosáhnout až 85 procent. Výsledkem je poněkud kuriózní situace, kdy evropské automobilky vyvážejí své vozy na biopaliva za oceán.

Biopaliva na bázi alkoholu ale jsou jen částečným řešením, protože ne všude jsou podmínky k pěstování vhodných rostlin. Také výtěžnost a energetická náročnost výroby nejsou nijak oslňující. Hlavně se ale neobejdou bez benzinu, jehož cena už nikdy nepřestane růst.

 

Od řepkového oleje k palivům druhé generace

Jako nadějnější se proto jeví paliva do dieselových motorů vyráběná z rostlinných semen, zejména řepkových - tzv. bionafta. Ta se ve stále větší míře používá už dnes, často ovšem takovým způsobem, že spíš to přihrává argumenty odpůrcům alternativních zdrojů energie. Ve srovnání s běžnými pohonnými hmotami má totiž bionafta nižší energetickou vydatnost, víc exhalací a zkracuje život motorům.

 

 

obr: Z pracoviště pro výzkum biopaliv společnosti Shell v Hamburku

Foto: Jan A. Novák

 

 

"Současné motory nejsou na spalování rostlinných olejů navržené, " varuje Stefan Keppler. "Dnešní biopaliva mají jiné teploty zážehu i hoření, nižší obsah energie a poškozují součástky z gumy a plastů."

Přesto lidé z automobilového a petrolejářského průmyslu už nejsou odpůrci pohonných hmot rostlinného původu. Tváří v tvář soumraku ropné éry pochopili, že jiná cesta pro ně není. Nesouhlasí ale s jejich současnou podobou, protože podle nich musí přijít biopaliva druhé generace. Už by nemělo jít o primitivní spalování částí rostlin, ale bude to sofistikovaná "přestavba" biomasy na dokonalé palivo. Postup bývá také označován zkratkou BTL (biomass-to liquid: kapalina z biomasy)

"Dnešní pohonné hmoty vyráběné z ropy vznikly na základě dlouhého výzkumu a jsou přesně vyladěny pro konkrétní typy motorů a způsob využití," říká Gerd Hagenow, z vedení koncernu Shell. "Stejně tak biopaliva budoucnosti budou muset být šitá na míru jak motorům, tak požadavkům na ochranu životního prostředí."

V hamburských laboratořích PAE společnosti Shell na vývoji biopaliv druhé generace usilovně pracují.

"Hlavní rozdíl mezi současnými biopalivy a palivy druhé generace je v tom, že už se nebudou vyrábět jen ze semen," vysvětluje Gerd Hagenow "Zdrojem suroviny bude celá rostlina, tedy i jakýkoliv rostlinný odpad. Palivo pro motory tak budeme získávat třeba ze slámy nebo ze dřeva. Biopaliva druhé generace samozřejmě nesmí poškozovat motory a být zdrojem znečištění. Docílit těchto vlastností je běh na dlouhou trať. "

 

Sluneční Diesel ze dřeva

Dnes chemikové především usilovně hledají způsoby, jak levně a bez nároků na přílišnou spotřebu energie rozkládat rostlinná těla na jednodušší sloučeniny. Ty pak už bude možné použít jako výchozí surovinu pro další procesy, výrobou paliv počínaje a produkcí plastů konče.

 

 

obr: Není palivo jako palivo. Aby bylo dostatečné účinné a nepoškozovalo motory ani prostředí, musí uvedení na trh předcházet mnohaletý výzkum a ještě delší testování

Foto: Jan A. Novák

 

 

Tímto směrem se ubírá i výzkum prováděný v největší chemičce světa - v ludwigshafenské mamutí továrně BASF. Tamní vědci se mimo jiné zaměřili na celulózu, která je základním "konstrukčním" materiálem rostlinných buněk. Příroda ročně dokáže bez našeho přispění vyprodukovat asi 40 miliard tun celulózy. Lidé z toho využijí jen zlomek - asi 200 miliónů tun, převážně na papír. Přitom toto množství celulózy dokáže ekosystém planety obnovit za neuvěřitelnou jednu hodinu.

Jiné výzkumné úkoly se zaměřují na výrobu a zpracování škrobu, do něhož si rostliny ukládají energii. Neméně nadějný se chemikům jeví lignin hojně obsažený v dřevinách.

Vznikají už i první paliva druhé generace. Společnosti DaimlerChrysler a Choren Industries společně vyvinuly SunDiesel, který lze teoreticky vyrobit z jakékoliv biomasy, zejména pak ze dřeva. Později  do spolku vstoupil Shell, který se snaží vyvinout efektivnější výrobní postupy. První ověřovací provoz se staví v saském Freibergu.

"Z jednoho hektaru umíme dostat 3 až 4 tuny SunDieselu, což je několikanásobně větší výnos než u běžné bionafty," tvrdí Stefan Keppler.

SunDiesel zatím pohání jen několik testovacích vozů. Výsledky ukazují, že parametry konkuruje naftě a plně vyhovuje ekologickým předpisům.

"Dnešní biopaliva, včetně prvních biopaliv druhé generace jsou stále ještě uhlovodíky, jejichž spalováním vzniká oxid uhličitý, " říká Gerd Hagenow. "Postupně v nich ale budeme obsah uhlíku snižovat a zvyšovat podíl vodíku. Věříme, že ve vzdálenější budoucnosti dojdeme k bioprodukci čistého vodíku, jehož hořením vzniká prakticky jen vodní pára. Nejspíš jej ale spalovat ani nebudeme, protože palivové články z něj umí udělat elektrickou energii přímo."

Obdobného názoru je i Stefan Keppler. "O vodíku se mluví jako o obnovitelném a čistém zdroji, ale zatím to není tak docela pravda. Především proto, že na jeho získávání z vody by se spotřebovalo obrovské množství energie. Teprve, až jej budeme umět hospodárně produkovat z biologických surovin, půjde o opravdu perspektivní záležitost."

Ani vědci, kteří na výzkumu biopaliv pracují, ale netvrdí, že jde o jediné a konečné řešení. Polní výroba sice není závislá na diktátorech a teroristech, ale rozmary počasí někdy mohou mít podobný efekt. V rozvojových zemích navíc biopaliva vytěsňují výrobu tolik potřebných potravin a zvyšují jejich ceny.

"Nerad slyším, že paliva z polí jsou definitivním lékem všech energetických problémů lidstva," upozorňuje Stefan Marcinowski. "Musíme jít mnoha cestami - a toto je jen jedna z nich."

 

Jan A. Novák

 

doprovodné texty:

Z ropného vrcholu vede cesta jen dolů

Každý ví, že světu hrozí vyčerpání zásob ropy, mnohem méně se mluví o akutnějším nebezpečí, jímž je ekonomika její těžby. Zatímco ještě na počátku 20. století se nacházela pár metrů pod povrchem, dnes se draze těží z kilometrových hloubek a stále víc pod mořským dnem. Nejhlubší vrty už se blíží deseti kilometrům. Průměrný ropný vrt do hloubky moře 200 metrů přijde na 5 až 8 milionů USD, to je desetkrát víc, než stojí na pevnině. Ale náklady na několikakilometrový podmořský vrt se už blíží stovce milionů dolarů. Podobně rostou i náklady na přepravu ze stále odlehlejších nových nalezišť, cenu navíc bude vyhánět hlad po energii v explozivně rostoucích asijských ekonomikách. Přitom už od roku 1980 lidstvo každoročně spotřebovává víc ropy, než objevuje v nových nalezištích a celková světová potřeba energie se ve srovnání s rokem 2000 zdvojnásobí do roku 2040. Cenu zvyšuje i skutečnost, že ubývá tzv. lehké ropy, která je snadno zpracovatelná.

Americký geolog King Hubbert zveřejnil teorii, podle které objem těžby sleduje tzv. Gaussovu křivku: zpočátku zvolna a pak prudce narůstá, dosáhne vrcholu a přibližně stejným způsobem vzápětí klesá v důsledku rostoucích nákladů na těžbu a růstu tržních cen. I když se už Hubbertova teorie potvrdila pro jednotlivá ropná naleziště, stále ještě mnoho odborníků nevěří v její celosvětovou platnost. Jiní ale soudí, že zlověstný globální tzv. Hubbertův ropný vrchol nejen přijde, ale je nepříjemně blízko. Nechybí ani hlasy, že na něm už stojíme.

 

Cesta od ropy k vodíku

fáze - palivo - automobil

1 - vylepšování ropných paliv - běžné motory

2 - zkapalněný zemní plyn - doprava na kratší vzdálenosti

3 - první generace biopaliv - běžné motory

4 - druhá generace biopaliv - běžné motory, hybridní pohon

5 - vodík - hybridní pohon, palivové články

 

Biopaliva první a druhé generace

1. generace

- na trhu již dnes

- možnost produkce u nás

- omezené možnosti přizpůsobení dnešním motorům

- vysoké emise CO2

- využívá se jen část rostlinné hmoty

2. generace

- na trhu v blízké budoucnosti

- možnost domácí produkce

- možnost přizpůsobení požadavkům motorů

- možnost omezení emisí CO2

- vyrábí se z jakékoliv biomasy

- možnost využití zemědělských a potravinářských odpadů

- možnost přizpůsobení pro nové druhy pohonu

 

Psáno pro Hospodářské noviny - Víkend

You have no rights to post comments