Benzin s předponou bio

Výroba alternativních paliv se celosvětově rychle rozmáhá. Zatím však na ni doplácejí rozvojové země.

Z Dobrovic na Mladoboleslavsku vyrazil počátkem září na pravidelnou linku první autobus na bioetanol v českých zemích. Palivovou směs E85 (85 procenta etanolu, patnáct procent benzinu) může načerpat přímo na místě, protože se v místním lihovaru vyrábí z cukrové řepy.

Kromě toho lze palivo natankovat u pěti čerpacích stanic ve Středočeském a Olomouckém kraji. V těchto dnech by k nim měla přibýt další desítka, a to i v jižních Čechách. Velcí hráči na maloobchodním trhu s automobilovými palivy ale zatím zůstávají mimo.

Proces známý tisíce let

Bioetanol, zvaný též biolíh, je označení pro etanol vyrobený technologií alkoholového kvašení z biomasy. Chemicky jde o sloučeninu téhož složení jako běžný líh neboli etanol C2H5OH.

Předpona bio, označující původ, je dnes populární. Před desítkami let, když se táž látka začínala užívat jako palivo pro spalovací motory, jsme hovořili prostě o lihu.

Alkoholové kvašení je proces, který lidstvo užívá již tisíce let pro výrobu alkoholických nápojů. Jednobuněčné organismy, kvasinky, při něm získávají energii z cukru, přičemž vzniká etanol jako odpadní produkt jejich metabolismu.

Největší slabinou této technologie je, že se při ní zpracovávají jen některé části rostlin. Nejrozšířenějším cukrem v rostlinné říši je celulóza, která se podílí na stavbě rostlinných těl. Jde však o stabilní polymerní molekulu, kterou kvasinky nedokážou zpracovat. Protože je nestravitelná i pro lidi, zbytky s vysokým obsahem celulózy jsou typickým zemědělským odpadem, tedy ideální surovinou pro další zpracování.

Na výrobě etanolu z celulózy se proto intenzivně pracuje a první provozy, zatím s nevýznamnou produkcí, již stojí. Rozkládají celulózu pomocí vhodných enzymů, obdobně jako využíváme glukoamylázu k rozkladu škrobu při výrobě etanolu z brambor.

Druhou variantu představuje čistě chemický postup pomocí agresivních látek a vysoké teploty. Hovoříme o bioetanolu druhé generace.

Favorit Henryho Forda

Nejznámějším producentem bioetanolu je Brazílie. Příhodné podmínky pro pěstování cukrové třtiny a mnoho úrodné půdy jí umožnily zahájit produkci již před 30 lety. V loňském roce se v zemi vyrobilo 24,5 miliardy litrů palivového etanolu.

Brazílii ale už předstihly Spojené státy s produkcí 34,1 miliardy litrů. Podle amerického zákona o energetické bezpečnosti a nezávislosti z roku 2007 by v roce 2012 měla spotřeba biolíhu jako alternativního paliva činit 57 miliard litrů a o dalších deset let později přesáhnout 136 miliard litrů.

Etanol jako palivo přitom propagoval už zakladatel amerického automobilového průmyslu Henry Ford, a to i během prohibice. Proslulý Ford model T, jehož produkci zahájil v roce 1908, mohl využívat benzin, biolíh i jejich směs. Teprve později začal roli automobilového paliva hrát benzin.

Daleko pozadu za těmito šampiony je Evropská unie s produkcí 2,78 miliardy litrů palivového etanolu. Paliva E85 se prodává nejvíce ve Švédsku, ačkoliv země většinu lihu dováží. U více než 1200 čerpacích stanic ho tankuje přes 116 tisíc vozidel.

Jiná paliva, jiné motory

Etanol není jedinou látkou, kterou lze využít v zážehových spalovacích motorech. Testují se také možnosti využití butanolu, jehož molekula je proti etanolu dvojnásobně veliká. Působí méně korozivně a při spalování dodá více energie.

Butanol se vyrábí bakteriální fermentací pomocí bakterie clostridium acetobutylicum ze stejných surovin jako líh. Zkoumají se možnosti jeho výroby za pomoci řas nebo rozsivek. Jako slibná se jeví metoda dvoustupňové přeměny zbytků po zpracování dřeva.

Samozřejmě existuje i varianta pro motory vznětové neboli dieselové. V tomto případě se jedná o bionaftu zvanou též biodiesel. Připravuje se chemickou úpravou tuků rostlinných (například sójového, palmového nebo řepkového oleje) i živočišných. Vědci pracují na jeho získávání z hub, řas nebo bakterií. Evropští výrobci musejí povinně přimíchat pět procent biodieselu do nafty vyrobené z ropy.

Bionafta se užívá i u jiných motorů než běžných automobilových. První lokomotiva spalující stoprocentní bionaftu B100 se rozjela 15. září 2007 ve Velké Británii za přítomnosti Jeho královské výsosti prince Charlese.

Rovněž vláčky v Disneylandu pohání palivo B98, od letošního roku připravované z kuchyňského oleje použitého na místě.

Prvním letadlem spalujícím stoprocentní biopalivo se před dvěma roky stal český cvičný proudový letoun L-29.

V těchto dnech byl dokonce ukončen vývoj prototypu závodního vozu kategorie formule 3, který pohání biodiesel vyrobený z živočišných tuků a kakaového másla, základní suroviny pro výrobu čokolády.

Průmyslové odvětví spojené s výrobou alternativních paliv se celosvětově rychle rozmáhá.

V současné době roste v Singapuru největší světová rafinerie na výrobu biodieselu z rostlinných olejů a živočišných tuků s roční produkcí 800 tisíc tun.

Nově vzniklá lobby však bude po celém světě tvrdě bojovat o státní podpory, bez nichž nemá šanci na přežití.

Také Evropská komise založila na podporu rozvoje alternativních pohonných hmot technologickou platformu pro biopaliva (Biofuels Technology Platform), která by měla zajistit, aby jejich podíl na spotřebě paliv činil do konce roku 2010 deset procent.

Více lihu, dražší placky

Značnou nevýhodou biopaliv však je, že i při jejich spalování do atmosféry uniká oxid uhličitý stejně jako při hoření běžných fosilních paliv. Navíc rostoucí řepka uvolňuje do ovzduší oxid dusný, 300krát účinnější skleníkotvorný plyn než obávaný CO2.

Snaha vyspělých zemí omezovat spotřebu ropy a nahradit ji v co nejvyšší míře biopalivy kromě toho v sobě skrývá ještě jedno úskalí. Narůst spotřeby potravinářských plodin pro výrobu pohonných hmot by mohl způsobit jejich nedostatek a zvýšit spotřebu vody na zavlažování. A to by mělo neblahý dopad na obyvatele některých rozvojových zemí.

Kupříkladu obyvatelé Indonésie jistě nebyli nadšeni, když jim kvůli masivním nákupům ze strany rafinerií podstatně vzrostla cena palmového oleje, který nejčastěji používají na smažení.

Také vyšší spotřeba kukuřice na výrobu etanolu ve Spojených státech během takzvané tortilové krize vedla k prudkému zvýšení její ceny. Protože kukuřičná mouka je hlavní surovinou pro výrobu placek, jež ve středoamerické kuchyni hrají velmi významnou roli, pocítili to zejména chudí Mexičané.

V dlouhodobém výhledu však může pěstování plodin pro výrobu alternativních paliv naopak situaci v zemědělství zlepšit. Bionafta je vítanou příležitostí, jak alespoň částečně vyřešit situaci v evropském zemědělství. Celosvětové zvýšení poptávky po zemědělských produktech může pomoci i obyvatelům chudých zemí.

I když nám surová ropa vydrží ještě stovky let, snaha o snížení závislosti na nestabilních arabských režimech nebo expanzivním Rusku rozhodně není bezvýznamná. Zavedení biopaliv se proto projeví spíše v oblasti politické, aniž by mělo podstatnější význam pro ochranu životního prostředí.

Obrázek: Výroba etanolu jako paliva

34,1 miliardy litrů

Tolik bioetanolu vyrobily Spojené státy v roce 2008.

Vláčky v Disneylandu pohání palivo B98, od letošního roku připravované z kuchyňského oleje použitého na místě.

Autor: Ondřej Dvořák

Zdroj: EKONOM