Sinds de term 'biobrandstof' voor het eerst in het energielexicon van de gemiddelde consument verscheen, is er een gestage stroom van verbeteringen in deze technologie geweest. Hoewel de publieke perceptie over biobrandstoffen in de loop der jaren misschien is veranderd, bestaat er nog steeds veel belangstelling voor de voor- en nadelen van deze brandstofbron. Het is belangrijk dat alle consumenten zowel de positieve als de negatieve aspecten van deze nog steeds opkomende technologie serieus overwegen.
Voordelen van biobrandstoffen
Voorstanders van biobrandstoffen wijzen vaak op de voordelen van deze plantaardige en dierlijke brandstoffen. Geen enkele brandstofbron is volledig positief of volledig negatief. Consumenten moeten de voor- en nadelen van biobrandstoffen tegen elkaar afwegen om te bepalen of zij zich op hun gemak voelen met deze hulpbron als alternatief voor traditionele brandstoffen.
Lage kosten van biobrandstoffen
De prijzen voor biobrandstoffen zijn gedaald en kunnen aanzienlijk goedkoper worden dan benzine en andere fossiele brandstoffen. Ethanol is zelfs al goedkoper dan diesel en benzine. Dit geldt vooral nu de wereldwijde vraag naar olie toeneemt, de olievoorraden afnemen en er steeds meer bronnen van biobrandstoffen aan het licht komen.
Volgens het Ethanol Industry Outlook-rapport van de RFA (Renewable Fuels Association) van februari 2019 was 2018 een recordbreker voor de productie van ethanol, met een productie van 16,1 miljard liter hernieuwbare ethanol. In dit rapport staat: “Ethanol blijft de motorbrandstof met het hoogste octaangeh alte en de goedkoopste ter wereld." Bovendien heeft het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) in 2019 73 miljoen dollar toegewezen voor 35 onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten (R&D) op het gebied van bio-energie. De doelstellingen voor het project zijn:
- Om de kosten voor biobrandstoffen te verlagen
- Om "hoogwaardige producten uit biomassa of afvalbronnen mogelijk te maken"
- Om de kosten voor de productie van bio-energie te verlagen
Voormalig minister Rick Perry zei dat het algemene R&D-doel is om "betaalbare biobrandstoffen te produceren die compatibel zijn met de bestaande tankinfrastructuur en voertuigen voor een reeks transportmodi, waaronder duurzame benzine, diesel en vliegtuigbrandstoffen." Zelfs de Amerikaanse productie van 1 miljard ton (droge ton) non-food biomassa zal geen probleem veroorzaken op de voedsel- en landbouwmarkt.
Bronmateriaal
Volgens RFA omvatten de door DOE gefinancierde R&D-projecten onder meer de teeltintensiveringsprocessen voor algen als biobrandstof, systeemonderzoek naar geavanceerde koolwaterstofbiobrandstoftechnologieën en hernieuwbare energie uit stedelijk en voorstedelijk afval - nat afvalmethaan. Terwijl olie een beperkte hulpbron is die afkomstig is van specifieke materialen, kunnen biobrandstoffen worden vervaardigd uit een breed scala aan materialen, waaronder gewasafval, mest, andere bijproducten en algen. Dit maakt het een efficiënte stap in recycling.
Beveiliging
Biobrandstoffen kunnen lokaal worden geproduceerd, waardoor de afhankelijkheid van het land van buitenlandse energie afneemt. Door de afhankelijkheid van buitenlandse brandstofbronnen te verminderen, kunnen landen de integriteit van hun energiebronnen beschermen en deze beschermen tegen invloeden van buitenaf. Bovendien kunnen biobrandstoffen de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen voor een groot deel verschuiven, aangezien de meeste brandstoffen
Economische stimulatie
Omdat biobrandstoffen lokaal worden geproduceerd, kunnen productiefabrieken voor biobrandstoffen honderden of duizenden werknemers tewerkstellen, waardoor nieuwe banen in plattelandsgebieden worden gecreëerd. De productie van biobrandstoffen vergroot de vraag naar geschikte biobrandstofgewassen, waardoor de landbouwindustrie economisch wordt gestimuleerd. Het van brandstof voorzien van huizen, bedrijven en voertuigen met biobrandstoffen is goedkoper dan fossiele brandstoffen.
Lagere koolstofemissies
Wanneer biobrandstoffen worden verbrand, produceren ze aanzienlijk minder koolstofuitstoot en minder gifstoffen dan koolstofbrandstoffen. Door de lagere CO2-uitstoot zijn ze een veiliger alternatief om de luchtkwaliteit te behouden en de luchtvervuiling te verminderen.
Hernieuwbaarheid is een voordeel
Het duurt erg lang voordat fossiele brandstoffen worden geproduceerd. Biobrandstoffen zijn echter gemakkelijker te produceren en hernieuwbaar naarmate er nieuwe gewassen worden verbouwd en afvalmateriaal wordt verzameld. Veel afvalmaterialen van voedselgewassen kunnen worden gebruikt bij het maken van biobrandstoffen. Het residu van de landbouwproductie van fruit en granen omvat stro en bagasse (suikerrietvezels) die gemakkelijk toegankelijk zijn om biomassa te genereren.
Eerste generatie biobrandstoffen
De EPA stelt dat verschillende grondstoffen van de eerste generatie worden gebruikt om biobrandstoffen te maken, zoals suikerriet en suikerbieten, ook wel suikergewassen genoemd. Een andere biobrandstof wordt gemaakt van sojabonen en koolzaad, ook wel oliezaadgewassen genoemd. Zetmeelgewassen zijn maïs en sorghum. Dierlijke vetten en oliën worden verwerkt tot biodiesel. De bioalcoholen die deze gewassen produceren zijn onder meer ethanol, propanol en butanol.
Tweede generatie biobrandstoffen
De Encyclopedia Britannica bespreekt dat biobrandstoffen van de tweede generatie een kleinere impact hebben op het milieu, omdat de grondstoffen, in tegenstelling tot biobrandstoffen van de eerste generatie, afkomstig zijn van niet-eetbare planten. Sommige van deze planten die mensen niet eten, omvatten bamboe, grassen, diverse houtsoorten (zaagsel) en planten. Biobrandstoffen uit cellulose hebben momenteel echter een lagere conversieratio bij de productie, waardoor ze geschikter zijn als brandstofadditieven in plaats van als vervanging voor benzine.
Derde generatie biobrandstoffen
Biobrandstoffen gemaakt van algen worden biobrandstoffen van de derde generatie genoemd. Algen zijn veelbelovend als biobrandstof, omdat ze een hoogwaardige en diverse brandstof opleveren. Algen produceren een olie die gemakkelijk kan worden geraffineerd tot dieselbrandstof. De stabiliteit van algen is echter minder dan die van andere biobrandstoffen. De sterk onverzadigde olie is vluchtig bij hoge temperaturen.
Voorbeeld van het runnen van een stad op biobrandstof
National Geographic toont Kristianstad, een Zweedse stad die draait op biogas. De stad genereert haar elektriciteits- en verwarmingsbehoeften uit de productie van biogas. Auto's worden samen met stadsbussen en vuilniswagens van brandstof voorzien. De twee raffinaderijen van de stad produceren voldoende biobrandstof om hun jaarlijkse benzinebehoefte van 1,1 miljoen liter te dekken.
Nadelen van biobrandstoffen
Ondanks de vele positieve eigenschappen van biobrandstoffen kleven er ook veel nadelen aan deze energiebronnen. Deze kunnen worden aangevoerd als argumenten tegen de vervanging van fossiele brandstoffen door biobrandstoffen.
Energieopbrengst
Biobrandstoffen hebben een lagere energieopbrengst dan traditionele brandstoffen en vereisen daarom grotere hoeveelheden om hetzelfde energieniveau te produceren. Dit heeft ertoe geleid dat sommige bekende energieanalisten zijn gaan geloven dat biobrandstoffen het werk niet waard zijn om ze om te zetten in ethanol in plaats van in elektriciteit.
Productie koolstofemissies
Er zijn verschillende onderzoeken uitgevoerd om de CO2-voetafdruk van biobrandstoffen te analyseren, en hoewel ze schoner zijn om te verbranden, zijn er sterke aanwijzingen dat het proces om de brandstof te produceren - inclusief de machines die nodig zijn om de gewassen te verbouwen en de planten om te produceren de brandstof - heeft een flinke CO2-uitstoot. Bovendien draagt het kappen van bossen om gewassen voor biobrandstoffen te verbouwen bij aan de CO2-uitstoot.
Hoge kosten
Om biobrandstoffen te verfijnen tot efficiëntere energieopbrengsten, en om de noodzakelijke fabrieken te bouwen om de hoeveelheden biobrandstoffen te vergroten, is vaak een hoge initiële investering vereist, waardoor de productie ervan momenteel duurder is dan andere manieren om auto's van brandstof te voorzien, ook al is dit kan in de toekomst veranderen.
Voedselprijzen
Naarmate de vraag naar voedselgewassen, zoals maïs, groeit voor de productie van biobrandstoffen, stijgen de prijzen voor noodzakelijke basisvoedselgewassen. Volgens de Universiteit van Michigan betekende de toename van de grondstoffen voor biobrandstoffen een grotere vraag naar maïs, waardoor de prijs met maar liefst 20% tot 50% steeg. Met de omschakeling van land naar biogewassen betekent minder oogst voor menselijke consumptie hogere prijzen en in sommige gevallen voedseltekorten
Voedseltekorten
Er bestaat bezorgdheid dat het gebruik van waardevol akkerland voor het verbouwen van brandstofgewassen een impact zou kunnen hebben op de voedselkosten en mogelijk tot voedseltekorten zou kunnen leiden. biogewassen kunnen de productiekosten verhogen door het toegenomen gebruik van land en de vraag naar water voor gewasirrigatie. Sommige deskundigen wijzen op de mondiale voedselcrisis over rijst uit 2008 als een voorbeeld van wat er zou kunnen gebeuren als gevolg van de toename van biogewassen, ook al had de rijstcrisis niets te maken met biobrandstoffen en werd veroorzaakt door handelsbeperkingen en paniekaankopen. Toch is het het tekort dat wordt gebruikt als voorbeeld van wat er zou kunnen gebeuren als er niet genoeg voedsel wordt geproduceerd, en momenteel concurreren biogewassen met voedselgewassen.
Watergebruik
Er zijn enorme hoeveelheden water nodig voor een goede irrigatie van biobrandstofgewassen en voor de productie van de brandstof, wat de lokale en regionale watervoorraden onder druk zou kunnen zetten. In een beoordeling uit 2018 van de waterimpact van Amerikaanse biobrandstoffen werd ook gekeken naar de impact van het verdringen van rijgewassen door energiegewassen voor biobrandstof en de irrigatievereisten. Er werd ontdekt dat energiegewassen groter waren dan rijgewassen, een langer groeiseizoen vereisten en de waterstroom verminderden. De transpiratie (waterbeweging in planten en verdamping) nam met 15% tot 30% toe en in sommige gevallen steeg het waterverbruik met wel 60% tot 80%.
De toekomst van biobrandstoffen
Biobrandstoffen zijn geen wondermiddel voor de energieproblemen van de wereld. Om het probleem van de slinkende voorraden fossiele brandstoffen op te lossen, moeten alle haalbare manieren om energie te oogsten ten volle worden benut. Feit blijft echter dat biobrandstoffen een betrouwbare alternatieve energiebron zijn. Met meer ontwikkeling en onderzoek is het mogelijk de nadelen van biobrandstoffen te overwinnen en deze geschikt te maken voor wijdverbreid consumentengebruik. Wanneer de technologie beschikbaar is, zullen veel van de nadelen tot een minimum worden beperkt en heeft de markt duidelijk potentieel. Een groot deel hiervan zou kunnen afhangen van het vermogen van energieproducenten om betere planten te ontdekken die kunnen worden verbouwd als brandstof, die minder water en minder land verbruiken en snel groeien.
