Почему биотопливо считается перспективным направлением?

Добыча традиционных видов ископаемого топлива сильно вредит планете, поэтому человечеству нужно что-то более экологичное. На почве этих соображений появилась концепция биотоплива.

Что это такое?

Биотопливом называют вещество, получаемое из животного и растительного сырья, в том числе из продуктов жизнедеятельности человека, животных, простейших микроорганизмов и промышленных отходов органического происхождения. Самый распространенный вид — биоэтанол, многим известен как просто этанол.

Эти идеи продвигал еще Генри Форд. В начале 20 века он искал способы перевести свою модель TS на этанол. На момент создания дизельных двигателей они работали на арахисовом масле, тоже природный ресурс. Однако, было открыто множество месторождений нефти, от этого бензин стал более распространенным, как и дизельные виды. Из-за это о концепции биотоплива забыли. Сейчас самое время о ней вспомнить, когда цены на бензин растут, как и обеспокоенность человечества относительно экологических последствий от выбросов углекислого газа.

Интересно, что дизельное топливо и бензин тоже можно отнести к биотопливу, только очень древнему. Нефть образована из животных и растений, которые умерли и разложились миллионы лет назад, и теперь покоятся под землей. В данном случае мы говорим не про то топливо органического происхождения в общем смысле, а про такое, которое мы можем произвести в данный момент.

Преимущества биотоплива

Биотопливо как альтернативный источник энергии вызывает огромный интерес у общественности, так как него есть множество преимуществ.

Мобильность

По сравнению с другими источниками этот очень мобильный. Существуют и другие альтернативные технологии, к примеру, использование солнечного света или ветра. Они очень экологичные, но маломобильные, и в этом их проблема. Их нельзя использовать на постоянной основе, так как ветер и солнце не имеют постоянного характера, их продуктивность нельзя с точностью предсказывать. Есть и другие проблемы, как необходимость применения больших аккумуляторных батарей. Со временем они станут меньше, но другие минусы останутся.

Биотопливо легко транспортировать, оно стабильное, его энергоплотность высокая и постоянная. Для применения можно не создавать новые объекты инфраструктуры и технологии, есть возможность модифицировать имеющиеся.

Выгодная стоимость

Если судить по ценам рынка, то многие виды биотоплива сейчас стоят как бензин. При этом они выигрывают по экологическим характеристикам, так как при сгорании образуется меньше вредных выхлопов. Биологическое топливо можно видоизменить, чтобы на нем смогли работать существующие двигатели, тогда оно станет применимым в любых условиях.

Экономические преимущества еще и в том, что такое горючее лучше влияет на двигатели. Соответственно, обслуживание двигателей будет требоваться реже, затраты сократятся. Если спрос на такой альтернативный источник энергии возрастет, то оно станет еще дешевле. Вполне возможно, что колонки с ним появятся на обычных заправках.

Универсальность

Биогорючее обладает хорошими смазочными характеристиками, температура его возгорания достаточно высокая, это хорошо влияет на срок эксплуатации двигателя. Согласно подсчетам экспертов, ресурс двигателя может быть увеличен на целых 60%. К тому же для применения не нужно менять двигатели. Можно использовать проверенные временем надежные системы, от чего повышается безопасность.

Возобновляемость ресурса

На производство бензина идет сырая нефть, это невозобновляемый источник энергии. В недрах земли еще много нефти, этих запасов хватит на долгое время, но все равно в определенный момент они иссякнут. Биотопливо делается из отходов сельскохозяйственного производства, которые всегда возобновляемые. Чем меньше на планете остается нефти, тем актуальнее мысли об альтернативе. Она станет не только перспективным источником дохода, но и рычагом влияния одних обществ на другие.

Снижение парникового эффекта

Это одна из самых актуальных экологических проблем. Если не уделять ей достаточного внимания, то все обернется настоящим бедствием. Когда сжигается ископаемое топливо, побочным продуктом становится огромное количество углекислого газа. Это парниковый газ, который становится причиной парникового эффекта. Из-за него солнечное тепло не может покинуть планету. В совокупности с повышением температуры от сжигания нефти и угля формируется парниковый эффект.

Биологические виды горючего не обладают таким действием, это более экологичная альтернатива парниковым газам. Внедрение новых источников могло бы снизить количество выброшенных парниковых газов на 65%. К тому же при выращивании сельскохозяйственных культур для производства биотоплива поглощается оксид углерода. Это делает систему еще более устойчивой и экологичной. В биодизеле практически не содержится серы относительно обычного дизеля. Попадая в почву или воду, он практически полностью разлагается уже через три недели.

Безопасность государств, не имеющих резерва

Не у каждого государства имеются больше запасы нефти. Страны без достаточного резерва подвергаются экономическим рискам. Импорт нефти — это существенная статья расходов, от которой в экономике страны может образоваться брешь. К тому же цены на мировом рынке постоянно меняются, расходы нельзя прогнозировать. Альтернативное доступное для всех топливо позволит таким странам снизить зависимости от импорта или вовсе избавиться от нее. Производство внутри страны позволит обеспечить рабочими местами большое количество граждан, это окажет положительное воздействие на экономику.

Недостатки биотоплива

Преимуществ много, и они весомые. Это позволяет утверждать, что получение биотоплива из водорослей является перспективным направлением, как и из других органических возобновляемых источников. Но при этом данный рынок развивается не так динамично, как мог бы. Причина заключается в некоторых недостатках, преодолеть которые на данный момент невозможно.

Ограничения по территориальному признаку

Региональная пригодность ограничена, это связано в первую очередь с климатическими особенностями. Растительное сырье можно выращивать только при определенных условиях, то есть лишь в некоторых регионах. Урожайность одной и той же культуры в разных местностях будет отличаться.

Выбирая регион для выращивания, стоит учесть целый ряд факторов:

• водопользование. Вода — это тоже ограниченный ресурс, который необходимо беречь. Чем меньше воды расходуется на выращивание — тем лучше. Соответственно, засушливые местности будут менее предпочтительными, так как их использование связано с большими расходами воды;
• инвазивность. Одни растения выживают и уничтожают другие растения, этот процесс сложно прогнозировать и контролировать. Ввиду этого обширное выращивание нового биоресурса может поставить под угрозу экосистему региона и стать причиной множества проблем;
• удобряемость. Каждому растению необходимы питательные вещества, в почве их может быть достаточно или недостаточно. Использование удобрений — это статья расходов и воздействие на экологическую обстановку;
• климатические условия. В некоторых регионах климат категорически не подходит для выращивания биотопливных культур. Он может быть слишком холодным и засушливым, и это невозможно изменить.

Очевидно, что такие условия могут быть созданы не в каждом регионе. При несоблюдении одного из них выращивание становится невыгодным или вовсе невозможным, что ставит под угрозу саму концепцию биотоплива.

Безопасность для продовольственной сферы

Очередная проблема, связанная с масштабным выращиванием сельскохозяйственных культур, которые будут переработаны в топливо. Посевы занимают площади, которые могли бы быть использованы для производства продуктов питания. Мировое население постоянно становится больше по численности, для пропитания людей требуется больше еды. В связи с этим сельскохозяйственные земли становятся очень важным ресурсом. С каждым поколением людей данная проблема будет обретать все более острый характер.

Вид землепользования

Существуют ограничения, касающиеся разрешенного способа использования определенных земель. В данном случае это касается тех земель, которые сейчас не используются под земледелие. Растительность, которые покрыты многие зоны, не может быть уничтожена просто так. Удалить имеющуюся растительность, чтобы освободить место для выращивания новой, нельзя по трем причинам:

• она является средой для обитания животных и микроорганизмов. При разрушении подходящей среды, они вымрут, и это скажется на фауне в целом;
• это негативное воздействие на экологию. Чтобы очистить территории, на них нужно загнать много техники, работы будут очень энергоемкими. В атмосферу неизбежно будет выброшено большое количество загрязняющих веществ, от этого экологическая составляющая будет утрачена. А она в концепции биотоплива играет самую важную роль;
• увеличится потребление удобрений. Это приведет к более сильному загрязнению почвы и водоемов, влияние отразится на всех сферах окружающей среды.

Как мы видим, для выращивания сырья на производство органического возобновляемого топлива необходимы сильные изменения в землепользовании. И каждое из этих изменений — это ощутимый недостаток. Выходит, что безопаснее использовать уже возделываемые земли, не распахивая новых. Но тогда мы возвращаемся к предыдущему минусу и подвергаем риску продовольственную безопасность.

Сложности выращивания монокультур

И с этим вопросом тоже связаны определенные проблемы. В сельском хозяйстве есть свои принципы, сформированные с учетом экологии. Выращивать какой-то один вид культуры проще, так можно получить больше урожайности. Такая стратегия носит название монокультура. К ней прибегают по всему миру, это стало очень распространено в последние десятилетия.

Но культивирование одного вида вносит изменения в окружающую среду. Посевы становятся более подверженными атакам вредителей. Простой пример: картошку уничтожает определенный вредитель, ареал его миграции ограничен несколькими сотнями метров. Если картофельные поля будут чередоваться, например, с кукурузными, то они будут в большей безопасности. Вредитель может поразить одно поле картофеля, но он не сможет перекинуться на кукурузу и затем перейти на другие картофельные поля. Если такого естественного барьера не будет, то вредитель сможет уничтожить весь урожай.

Можно использовать отравляющие пестициды, но со временем у насекомых выработается иммунитет к ним. Прежние средства перестанут помогать, урожай вновь будет в опасности.

Свое решение предлагает генная инженерия. Люди уже умеют вносить изменения в генетический материал культуры, делая ее устойчивой к вредителям. Пестициды можно больше не использовать, но вскоре всплывет аналогичная проблема. Генные модификации не смогут спасти полностью от всех видов насекомых, на смену одним непременно придут другие. Уже через несколько лет фермер вновь столкнется с тем, что его урожай под угрозой. Столь непродолжительный эффект не оправдывает средства, вложенные в генную инженерию.

Таким образом, есть лишь один естественный способ обезопасить посевы, и заключается он в присутствии биологического многообразия. Большое количество растений защищают друг друга от вымирания, то же самое происходит с животными. Если один вид картофеля пришел в упадок, то его заменит другой, и это особенно важно, когда касается важнейших продовольственных видов.

Недостатки существенные, они заставляют задуматься. Тем не менее, когда специалисты сопоставляют плюсы и минусы биотоплива, они считают его перспективным решением.