Что такое биотопливо
Биотопливо — вид топлива, полученный из растительного или животного сырья. Его также называют биомасса. Приставка «био» характеризует органическую природу этого ресурса — он производится не в результате геологического процесса, как ископаемые нефть и уголь. Биотопливо может быть твердым, жидким, газообразным.
Конкретизируем — это древесина в виде щепы или гранул, а также биодизель, бутанол, биогаз, метанол. Древесное биотопливо в идеале состоит из опилок и отходов добычи древесины, а остальные виды — из масел природного происхождения (например, пальмового), из растительных культур, таких как соя и кукуруза, и из отходов сельского хозяйства, в том числе животных.
Биодизель, бутанол, этанол, метанол заменили бензин — и оказались очень популярными среди европейцев как топливо для личного транспорта, крупных технических машин и даже спорткаров. Биогаз стал источником топлива для отопления и производств. Древесные пеллеты подходят для обогрева домов и питания небольших бытовых приборов. И отдельная разновидность биотоплива — биореактивное, для самолетов.
На рубеже XX-го и XXI-го веков, вместе с утверждением энергетических программ, направленных на сокращение выбросов, правительства стран Европы стали обращаться к менее углеродоемким источникам энергии. Тогда казалось, что биотопливо как раз такая «щадящая» альтернатива. Идея была в том, чтобы сжигать растения для получения энергии и выращивать новые взамен. Таким образом они будут и углекислый газ поглощать, и приносить новое топливо. Это дает суммарные нулевые выбросы СО2: сжигание компенсируются новыми саженцами.
Вот только эта логика не учитывает косвенные факторы — изменение землепользования, растущую потребность в топливе, периоды энергетических и продовольственных кризисов и реальные объемы выбросов от сжигания деревьев. «Идеальный шторм» этих косвенных факторов мы наблюдаем прямо сейчас.
Европа топит дровами
В отечественных медиа все чаще можно прочитать, что «Европа скоро будет топить дровами». На самом деле, страны субконтинента давно используют древесину в качестве одного из основных источников энергии. Более десяти лет назад Евросоюз начал субсидиями поощрять использование древесины как биотоплива — чтобы прийти к отказу от углеводородов. И действительно: рынок быстро вырос, превысив долю ветряной и солнечной энергии.
Развивалась межатлантическая сеть торговли биомассой и биотопливом — в Европу с американских континентов повезли леса, переработанные в щепу, гранулы, брикеты и пальмовое масло. Защитники окружающей среды из Северной и Южной Америки забили тревогу. Особую озабоченность вызывал дешевый и популярный в Европе биодизель из пальмового масла, от которого остаются огромные выбросы парниковых газов. Но главное последствие даже не в этом, а в массовой вырубке тропических лесов в Юго-Восточной Азии, Латинской Америке, Африке.
Таким образом, биотопливо усугубляло климатические проблемы, а не решало их из-за так называемого «косвенного изменения землепользования» (Indirect Land Use Change, ILUC) — когда земля расчищается под лес на биотопливо, углерод, «запертый» в древесине, выбрасывается в атмосферу. Выбросы СО2 с момента принятия в ЕС закона о возобновляемых источниках энергии только выросли. Оказалось также, что на восполнение переработанных в топливо деревьев и поглощение эквивалентного количества СО2 нужно целое столетие.
Не ограничившись вырубкой тропических лесов, европейские страны принялись за свои. На фоне топливного кризиса из-за сокращения поставок российского газа вырос темп вырубок в Восточной Европе. В Румынии, например, с пилой зашли в нацпарк Чахлэу и Национальный парк Кейле Биказулуй-Хэшман. А в Венгрии даже отменили ряд охранных правил, чтобы обеспечить потребности в дровах в период «чрезвычайного положения»: и тут же начались сплошные рубки буковых лесов в нацпарке Кишкуншаг. Даже в Швейцарии ради энергии вырубают древний лес — на топливо идет не только щепа с лесопилок, но и «кругляк», цельная древесина.
Продукты тоже летят в печь
Использование биотоплива выявило и еще один недостаток, связанный с другим глобальным кризисом — кризисом продовольствия. Около половины биотоплива, используемого в Европе, получается из продуктов питания. Такая «пищевая» разновидность биотоплива извлекается из пшеницы, сои, кукурузы.
Цифры значительные — около 3,3 млн тонн пшеницы и около 6,5 млн тонн кукурузы было использовано в 2020 году в качестве сырья для биотоплива в Евросоюзе. Международные общественные организации даже посчитали это в реальных эквивалентах — из этого объема зерновых получилось бы 15 миллионов буханок хлеба и 19 миллионов бутылок масла.
На волне продовольственного кризиса, вызванного последствиями пандемии COVID-19 и изменением климата и многократно усугубившегося в связи с ситуацией в Украине, правозащитные и природоохранные организации выступили с критикой использования пищи в качестве топлива. Один из аргументов выдвинула группа компаний RePlanet: отказ от биотоплива на основе продуктов питания высвободит пятую часть зерна, которая раньше экспортировалось из Украины.
Общественные организации считают, что отказ от превращения продуктов питания в топливо должен стать одной из мер в борьбе с мировым голодом. Например, отчет Green Alliance показывает, что продовольствием, которое не будет использовано в качестве топлива в одной только Великобритании, можно накормить 3,5 млн человек. А отказ от «пищевого» биотоплива во всем мире поможет спасти от недоедания 1,9 млрд человек.
Таким образом, биотопливо, которое казалось панацеей от энерго-климатических бед, в кризис стало чуть ли не самым плохим решением. Произошло это из-за форсированного использования энергоносителя и резкого перекоса в сторону его доли в общем балансе.
Но на вопрос о том, может ли биотопливо быть экологичным, все равно нельзя ответить однозначно.
Биотопливо — «зеленое» или нет?
Чтобы понять, должно ли биотопливо использоваться для энергоперехода, необходимо сравнить его экологические плюсы и минусы.
Плюсы биотоплива:
- Это возобновляемый источник энергии. На его восстановление нужно время, но факт остается фактом: деревья и кукурузу можно вырастить заново.
- Нетоксичность сжигаемых веществ.
- Практически безотходное использование ресурсов.
- Меньшие выбросы в некоторых отношениях: этанол для автомобилей сокращает выбросы CO2 до 86% по сравнению с ископаемым топливом. В целом же воздействие на окружающую среду меньше в 8-16 раз по сравнению с ископаемыми источниками.
- Возможность для государств не зависеть от экспорта ископаемого топлива.
- Снижение потребности в побочных тратах ресурсов на производство: не нужно строить огромные угольные шахты и карьеры или ставить нефтяные вышки.
Минусы биотоплива:
- Косвенное изменение землепользования — рубка леса, которая высвобождает «запертый» в деревьях СО2, вытеснение людей с их земли.
- Выбросы СО2 остаются высокими, особенно при сжигании древесины.
- Производство биотоплива конкурирует с другими целями производства продуктов — это повышает цены и увеличивает нагрузку на окружающую среду.
- Использование продуктов питания в качестве топлива препятствует решению продовольственного кризиса.
- Сопутствующие загрязнения при использовании пестицидов и повышенный расход воды.
- Случаи утечек и загрязнения окружающей среды при производстве биотоплива.
Таким образом, в определенных аспектах биотопливо выигрывает у ископаемого, а в других уступает ему. Исследования показывают, что биотопливо выигрывает у традиционного на этапе производства — меньше грязи, сопутствующих трат ресурсов и отходов. На транспорте биотопливо также показывает лучшие результаты.
Однако для низкотемпературного нагрева, в технологической энергии и для электричества биотоплива в безопасных масштабах производства явно недостаточно. И кризис случился именно из-за попытки заместить биотопливом все возможные источники энергии.
Выход из замкнутого круга
Древесина и продукты питания никогда не должны были стать краеугольным камнем в энергобалансе Европы. Но кризис привел к нарушению этого баланса. Получился порочный круг — еда и деревья пошли на топливо, когда люди больше всего нуждались в них.
Европарламент в последнее время все чаще критикуют за такой подход к биотопливу. Шквал негатива адресован в первую очередь Директиве о возобновляемых источниках энергии, в которой биотопливо классифицируется как устойчивая альтернатива нефти, газу, углю: в документе указана доля биотоплива в энергобалансе, субсидирование и другие аспекты.
Недавно Европарламент пересматривал Директиву, но не отказался окончательно от сжигания лесов и продуктов питания. Были и положительные решения — отменены субсидии на сжигание древесины на электростанциях, снижена максимальная доля с 10% до 7% на биотопливо из сельхозкультур и повышена цель на введение возобновляемых источников энергии до 45% к 2030 году (вместо 32%).
Исследователи, сравнив экослед традиционного и биотоплива, пришли к выводу, что фиксированная доля биотоплива в общем потреблении — неудачное решение. В 2009 году, к примеру, доля была меньше, чем сейчас — всего 6%. Желание угнаться за цифрами и привело к огромному давлению на природу.
Рациональное решение здесь — отказ от установки на долю биотоплива в энергобалансе и переход на модель, где использование биотоплива определяется производством, а не наоборот. Т.е. потреблять столько биотоплива, сколько производится из существующих источников, а не наращивать производство, чтобы закрыть нужды.
Именно так следует определять устойчивость биотоплива: «зеленым» оно может считаться, только если его производство не конкурирует с сельхозугодьями, природными лесами, пресной водой. Это топливо, полученное из отходов сельского хозяйства и дереводобычи. А биотопливо, ради которого вырубаются леса и идут пригодные в пищу продукты питания, не должно классифицироваться как экологичное. Поэтому доля биотоплива может быть определена только в региональном контексте. Тогда каждый регион сможет реализовать свой экологический потенциал, строить гибкую систему землепользования и снижать нагрузку на природу. В этом случае биотопливо будет тем, чем должно быть — частью комбинированной энергетики, в которой значительная доля отдана возобновляемым источникам энергии.
Органическое земледелие на Шри-Ланке: почему провалился эксперимент?
