A co, jeśli nastąpi dobra koniunktura dla bioenergii? — Przejście z ropy naftowej na bioenergię nie jest pozbawione ryzyka

Temat biopaliw zyskał złą prasę w 2008 r., głównie w związku z kojarzeniem ich z rosnącymi cenami żywności. Prace EEA w zakresie biopaliw ograniczają się do „za” i „przeciw” z punktu widzenia środowiska. Kontrowersje utrzymują się jednak nawet i co do tego.

Przejście na produkcję bioenergii na dużą skalę wiąże się ze znacznymi zagrożeniami dla środowiska, głównie w związku ze zmianą użytkowania gruntów. Gleby i rośliny stanowią dwa największe zasoby CO₂ na ziemi — znajduje się w nich dwa razy więcej węgla niż w naszej atmosferze. Masowa zamiana lasów, torfowisk lub obszarów trawiastych na uprawy roślin służących do produkcji biopaliw uwolniłaby ilości dwutlenku węgla przekraczające jego oszczędności.

Zwiększenie areału upraw w Europie w celu zaspokojenia łącznego zapotrzebowania na żywność i paliwa miałoby znaczne oddziaływanie na bioróżnorodność Europy i zaszkodziłoby naszym glebom i zasobom wodnym. Efekt domina, czyli tzw. „pośrednie zmiany użytkowania gruntów”, spowodowałby negatywne skutki w innych częściach globu — ograniczenie eksportu żywności przez Europę zmusiłoby inne obszary świata do zwiększenia produkcji rolnej w celu uzupełnienia luki. Skutki tego mechanizmu z punktu widzenia cen żywności moglyby być ogromne.

Jednakże, przy odpowiednim doborze roślin i właściwym zarządzaniu, możliwe byłoby ograniczenie zagrożeń w Europie. Zdecydowanie korzystne dla środowiska są, na przykład, biopaliwa z odpadów, pozostałości produkcji rolnej lub leśnej. W tym kontekście EEA rozpatruje możliwe drogi rozwoju zbliżającego się boomu na bioenergię, a także zastanawia się, czy bioenergia może dostarczyć potrzebną nam energię nie niszcząc środowiska.

Komisja Europejska zaproponowała obligatoryjny cel: do 2020 r. 20 % całkowitej energii powinno pochodzić z odnawialnych źródeł energii (tzn. wszystkich źródeł energii: wiatru, słońca, fal morskich itp., jak również z bioenergii). Obecnie odnawialne źródła energii stanowią 6,7 % zużycia energii w Europie. Dwie trzecie tego zużycia pochodzi z biomasy.

Komisja Europejska skłania się również ku propagowaniu biopaliw jako paliwa stosowanego w transporcie, gdyż dywersyfikacja jest szczególnie ważna w tym sektorze, z uwagi na jego uzależnienie od ropy. Sektor transportu odpowiada również za wzrost emisji gazów cieplarnianych i pochłania oszczędności emisji uzyskane w innych sektorach.

Komisja zaproponowała zatem, aby do roku 2020 biopaliwa stanowiły 10 % paliw w sektorze transportu drogowego, z zastrzeżeniem, że będą one posiadały certyfikat paliw ekologicznych. Dane za rok 2007 pokazują, że biopaliwa stanowią 2,6 % paliw w sektorze transportu drogowego w UE.

Aby osiągnąć te 10 % Unia Europejska musi zwiększyć produkcję i przywóz biopaliw w chwili, gdy biopaliwa są w centrum skomplikowanych debat o tematyce ekologicznej i gospodarczej.

Wokół celu UE dotyczącego biopaliw toczy się coraz więcej dyskusji. Niedawno Parlament Europejski zażądał gwarancji, że 40 % tego dziesięcioprocentowego celu będzie pochodzić ze źródeł niekonkurujących z produkcją żywności. Komitet Naukowy EEA ostrzegał, że zwiększenie udziału biopaliw stosowanych w transporcie do 10 % do roku 2020 jest zadaniem zbyt ambitnym i powinno zostać zawieszone.

Propagowanie biopaliw i innych rodzajów bioenergii w Europie powoduje w nieunikniony sposób bezpośrednie i pośrednie skutki w innych częściach świata.

Na przykład w Europie moglibyśmy produkować ekologiczny biodiesel z oleju rzepakowego, lecz w wyniku tego w Europie i poza nią zmniejszyłaby się ilość oleju rzepakowego do produkcji żywności.

Prawdopodobnie powstała luka zostałaby częściowo uzupełniona olejem palmowym. To jednak spowodowałoby utratę lasów tropikalnych, gdyż w krajach, takich, jak np. Indonezja, wycina się lasy, aby zrobić miejsce dla dodatkowych upraw drzew palmowych.

W skali globalnej, zapotrzebowanie na biopaliwa jest jednym z wielu czynników przyczyniających się do niedawnego wzrostu cen żywności, obok występowania suszy w głównych krajach produkujących żywność, wzrostu spożycia mięsa, rosnących cen oleju itp. Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) szacuje, że obecne oraz proponowane środki wspierania biopaliw w UE i USA spowodują w średniej perspektywie czasowej wzrost średnich cen pszenicy, kukurydzy i oleju roślinnego odpowiednio o około 8 %, 10 % i 33 %.

Zwiększające się spożycie żywności, a także dodatkowe zapotrzebowanie na biopaliwa prowadzi do zwiększania się powierzchni upraw kosztem naturalnych obszarów trawiastych i tropikalnych lasów deszczowych. Jest to ważny problem, gdyż szacuje się, że wyrąb lasów i praktyki rolnicze odpowiadają obecnie za 20 % emisji gazów cieplarnianych na świecie. Odbywająca się na dużą skalę zamiana lasów na tereny uprawne prowadzi do zwiększenia tego udziału i ma poważne konsekwencje dla bioróżnorodności.

Gdy rozległe obszary naturalnych siedlisk lub obszarów rolnictwa tradycyjnego zamieniane są na obszary intensywnej produkcji na potrzeby bioenergii, ucierpieć mogą również dziko żyjące zwierzęta i rośliny, a także jakość i ilość wód.

Niedawne próby naukowego oszacowania skutków zwiększonej produkcji bioenergii zaczęły ujawniać pewne rezultaty oraz mechanizmy, na które EEA pragnie zwrócić uwagę.

W jednym z badań przeprowadzonych w Brazylii wykorzystano obrazy satelitarne oraz badania gruntu, aby wykazać, że tempo zamieniania lasów na tereny uprawne w Amazonii skorelowane jest ze światowymi cenami soi — im wyższa cena soi, tym więcej lasów tropikalnych się wycina. Bez wątpienia, na wzrost ceny soi wpływ ma również popyt na bioetanol, gdyż uprawy soi zastępowane są przez uprawy zbóż do produkcji bioetanolu dla USA.

Tymczasem Tim Searchinger i naukowcy z Purdue University w USA zastosowali model rolniczo-ekonomiczny, aby zbadać, w jaki sposób uprawa na dużą skalę zbóż i prosa rózgowego do produkcji bioetanolu w USA mogłaby wpłynąć na zmianę produkcji upraw roślin do celów spożywczych w innych częściach świata, w których lasy tropikalne oraz obszary trawiaste są zamieniane na grunty uprawne, aby uzupełnić niedobory żywności.

W wyniku tych badań oszacowano, że poziom emisji gazów cieplarnianych związanych z użyciem bioetanolu będzie wyższy niż poziom emisji towarzyszący wykorzystaniu paliw kopalnych przez 50 lat lub dłużej. Jest tak, ponieważ tereny trawiaste pełnią funkcję „magazynów” CO₂. Ich zamiana na uprawy odpowiednie do produkcji biopaliw zniwelowałoby tę funkcję magazynowania. Uzyskanie przewagi pozytywnych stron w stosunku do negatywnych zajęłoby dziesięciolecia.

Trudniej jest zmierzyć skutki dla bioróżnorodności oraz zasobów naturalnych, takich jak woda. Na przykład zwiększona produkcja zbóż w środkowozachodnich stanach USA zagraża morskiemu życiu w Zatoce Meksykańskiej, gdzie w wyniku wysokiego zrzutu substancji odżywczych z rzeki Missisipi powstała martwa strefa o powierzchni przekraczającej 20 000 km². Według jednego z niedawno przeprowadzonych badań, osiągnięcie celów na rok 2022 określonych w amerykańskiej ustawie energetycznej, spowoduje wzrost obciążenia Missisipi azotem o 10–34 %.

Rys. 1 / Ostateczne zużycie energii pochodzącej z biopaliw — jako % ostatecznego zużycia energii w transporcie drogowym, UE-27.

W 2006 r. w wyniku studium przeprowadzonego przez EEA oszacowano, że 15 % prognozowanego zapotrzebowania na energię w Europie w 2030 r. mogłoby zostać zaspokojone przez użycie bioenergii pozyskanej z produktów rolnictwa, leśnictwa i odpadów, przy wykorzystaniu wyłącznie zasobów europejskich. Szacunki te określa się jako „potencjał biomasy” Europy. W studium zastrzeżono szereg warunków chroniących bioróżnorodność i minimalizujących odpady, aby zagwarantować, że „potencjał biomasy” nie będzie szkodził środowisku.

W ślad za tym, w 2008 r. EEA zastosowała model Green‑X_ENVIRONMENT, zaprojektowany pierwotnie do badania rynków energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych do analizowania, w jaki sposób wykorzystać ten uwzględniający zasady ochrony środowiska „potencjał biomasy” w sposób najbardziej oszczędny z punktu widzenia środowiska.

Studium wskazuje, że najbardziej efektywnym pod względem kosztów sposobem wykorzystania wygenerowanego przy pomocy wspomninego modelu potencjału biomasy byłoby, gdyby do 2030 r. 18 % ciepła, 12,5 % energii elektrycznej oraz 5.4 % paliw używanych w transporcie pochodzilo z biomasy.

Zmniejszenie zużycia paliw kopalnych we wszystkich sektorach mogłoby doprowadzić do obniżenia emisji dwutlenku węgla do roku 2020 o 394 miliony ton. Jeszcze większe zmniejszenie emisji można by uzyskać w wyniku wprowadzenia polityk na rzecz nadania priorytetowego znaczenia stosowaniu technologii wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu. W procesie tym wykorzystuje się ciepło, które jest produktem ubocznym produkcji energii elektrycznej.

Oczywiście wiąże się to z kosztami. Zwiększenie wykorzystania bioenergii do roku 2030 pociąga za sobą około 20 % więcej kosztów niż zastosowanie podobnego modelu przy wykorzystaniu konwencjonalnych źródeł energii. W ostatecznym rozrachunku koszt ten poniosą konsumenci.

Rozwoj wypadków, ktory nastapił od czasu rozpoczęcia tych prac, a w szczególności wzrost światowych cen żywności, wskazuje, że szacunkowy “potencjał biomasy” jest zawyżony — w Europie prawdodobnie będzie mniej gruntów dostępnych pod uprawy bioenergetyczne. Wysokie ceny ropy naftowej mogą także wpływać na te wyniki.

Z działań tych wyłania się jasne przesłanie: z punktu widzenia kosztów i łagodzenia zmian klimatycznych korzystniejsze będzie priorytetowe traktowanie zastosowania bioenergii do produkcji energii elektrycznej oraz wytwarzania ciepła w elektrociepłowniach, niż skupianie się na paliwach dla sektora transportu.

Aby uniknąć wyżej opisanych negatywnych skutków przejścia na bioenergię, potrzeba zdecydowanych polityk na szczeblu międzynarodowym, pozwalających zapobiec zmianom użytkowania gruntów, pogarszającym problemy środowiskowe w pogoni za bioenergią. Wyzwanie to ma charakter wyraźnie globalny. Potrzebna jest również ogólnoświatowa debata na temat sposobów powstrzymania utraty bioróżnorodności i jednoczesnego rozwiązania problemów zmian klimatycznych, uwzględniająca jednocześnie potrzebę zwiększenia produkcji żywności na świecie oraz zniechęcający wzrost cen ropy.

Naukowcy z EEA uważają, że Europa powinna aktywnie poszukiwać sposobów wytwarzania jak największej ilości bioenergii na własnym terytorium, utrzymując jednocześnie równowagę między produkcją żywności, paliw i włókien, a także nie narażając na szwank usług ekostystemowych. Należy zrobić krok naprzód i rozpocząć poważne prace badawczo-rozwojowe w zakresie zaawansowanych biopaliw (patrz ramka). I zróbmy to w sposób uwzględniający wszystkie skutki dla środowiska, w tym oddziaływanie na glebę, wodę i bioróżnorodność, a także emisje gazów cieplarnianych. W ten sposób UE może objąć przewodnictwo w budowaniu prawdziwie zrównoważonego sektora bioenergii.