Dyskusje wokół biopaliw stają się coraz bardziej interesujące, merytoryczne i podgrzewają społeczne zainteresowanie jak i niepokoje.

Tytuł rozdziału

Od 2008 r. dystrybutorzy paliw muszą sprzedawać biopaliwo, a zgodnie z obowiązującym w tym roku Narodowym Celem Wskaźnikowym (NCW), firmy produkujące biopaliwo, winny dodawać >3,45% biokomponentów do standarowego paliwa. Krajowa Izba Biopaliw (KIB) i Rząd pracują nad programem, zachęcającym do stosowania ekologicznego paliwa. Warszawa będzie pierwszym miastem, w którym pojawią się nowatorskie rozwiązania. Wg dr. Zamojskiego z KIB „produkcja biopaliw zwiększy bezpieczeństwo energetyczne kraju, gdyż nie będziemy musieli importować ropy naftowej", zmniejszając import w ciągu 12 lat o prawie 6 mln ton. Biopaliwa będą wykorzystywane w transporcie kolejowym i lotniczym. Na potwierdzenie tej tezy, 24 lutego 2008 r. z lotniska Heathrow (W.B.) do Amsterdamu (Holandia), przeleciał 4 silnikowy samolot, którego 1 silnik był napędzany paliwem z 25% udziałem biopaliwa. Wg KIB, w 2007 r. zebrano w Polsce ok. 2 mln ton ziarna rzepaku, przy możliwości uzyskania 2,4 mln ton. Krajowy przemysł tłuszczowy może przerobić na cele spożywcze ok. 1 mln ton, przy czym 1 mln ton wywieziono do Niemiec, gdzie zostało przetworzone na biodiesel. Tyle krajowi optymiści, którym należy życzyć powodzenia. Z prof. H.-W. Windhorst'em, który niedawno (2007) dokonał szczegółowej analizy zysków i strat, jakie może przynieść produkcja biopaliw produkcji zwierzęcej, a szczególnie drobiarskiej, spójrzmy na drugą stronę medalu.

Rozwój produkcji bioenergii
Komercyjną produkcję etanolu podjęto pod koniec lat 70-tych w Brazylii wykorzystując w tym celu trzcinę cukrową, a kilka lat później w USA w oparciu o ziarno kukurydzy i sorga. Szybki rozwój produkcji etanolu nastąpił dopiero na początku XXI wieku. W Europie etanol zaczęto produkować kilka lat później, nie na taką skalę jak w USA, gdyż skoncentrowano się głównie na produkcji biopaliwa do silników Diesla. Związane to było z rosnącą ilością wysokoprężnych silników, stosowanych w różnego rodzaju pojazdach i maszynach. Niższe od benzyny ceny ropy naftowej oraz niższe podatki jakimi obłożono silniki dieslowskie, były główną przyczyną rozwoju produkcji napędowych biopaliw. W niektórych krajach UE, produkuje się biogaz z kiszonki kukurydzianej oraz gnojowcy, pochodzącej głównie z ferm trzody chlewnej. Rozkwit tej produkcji bioenergii nastąpił w 2003 r. w związku z rosnącym zapotrzebowaniem na paliwa. Komisja Europejska wydała dyrektywę (2003/30/EU), w której zobowiązała kraje członkowskie, do stosowania biopaliw i innych odnawialnych źródeł energii.
Niestabiloność polityczna Bliskiego Wschodu, jednego z głównych regionów eksportujących ropę naftową i obawa, że ropa może być wykorzystywana jako broń polityczna oraz groźba globalnego ocieplenia, sprzyjają rozwojowi światowej produkcji bioenergii - uważa prof. Windhorst (2007).
Rozwój i lokalizacja produkcji etanolu i pędnych bioolejów
W 2006 r. wyprodukowano na świecie ponad 36 mln ton etanolu. W tabeli 1 ujęto kraje wytwarzające 88,8% światowej ilości etanolu, z tym że prawie 70% produkowane jest w USA i Brazylii. Zużycie zbóż na produkcję etanolu (Tab. 2) wzrosło z 57 mln ton w 2005 r., do 78 mln ton w 2007 czyli o 3%. W USA ponad 70% zbóż wykorzystywanych do produkcji etanolu to ziarno kukurydzy i sorga. Wg Schumacher (2006), globalna produkcja etanolu wzrośnie z 36,3 mln ton w 2005 r., do 67,6 mln ton 2015 r. czyli o 86,2% (Tab. 2) z czego w USA o 2,6 mln ton, w Brazylii o 5,6 mln ton, a w UE aż o 191,3%.
Od 2005 do 2010 r. produkcja napędowych bioolejów, wzrośnie z 5,1 mln ton do 20,9 mln ton. (314%). Wg Schumacher (2006) do 4 przodujących regionów lub krajów w 2010 r. będzie należała UE (9,3 mln ton), Malezja (2,7 mln ton), USA (2,7 mln ton) i Indonezja (2,2 mln ton). Mimo, że kraje członkowskie UE mają obecnie 81% udziału w światowej produkcji olejów typu biodiesel, to w 2010 r. zmaleje on do 44,5%. Jak wynika z tabeli 4, zapotrzebowanie na ziemie orną, przeznaczoną do uprawy roślin oleistych, wzrośnie z 3,2 mln ha w 2005 r. do 13,3 mln ha (o 314%) w 2010 r.

Produkcja bioenergii w USA i UE a zapotrzebowanie na ziemię orną
Produkcja etanolu w USA wzrosła z 0,5 mln ton w 1980 r. do 2,7 mln ton w 1990 r., a w 2005 r. do 11,9 mln ton. W latach 80-tych i 90-tych produkcja etanolu wykazywała umiarkowany wzrost, natomiast od 2000 r. obserwuje się gwałtowne jej zwiększenie. W USA rafinerie etanolu są skupione w tzw. pasie kukurydzianym, biegnącym przez nizinne, środkowe stany. Dzięki zwiększeniu upraw sorga i kukurydzy, produkcja etanolu wzrosła z 1,8 mln ton do 41,7 mln ton. W 2006 r. ok. 20% ziarna amerykańskiej kukurydzy, przetwarzano w rafineriach na etanol, a w 2007 r. produkcja zwiększyła się o 24,6%.
Produkcję napędowych bioolejów typu biodiesel, rozpoczęto w USA w 1999 r. pozyskując tylko 1.700 t. W następnych latach produkcja ta rosła stosunkowo wolno, by zwiększyć się trzykrotnie od 2004-2005 r. z 2.500 tys. ton do ponad 1,6 mln ton w 2006 r. O ile w 2005 r. wystarczyło tylko 160 tys. ha do pozyskania nasion roślin oleistych, przeznaczonych do produkcji biosiesla, to w 2008 r. będzie potrzeba już 4,2 mln ha. Wg Windhorst'a taki wzrost skutkuje oczywiście zwiększaniem ceny nasion roślin oleistych oraz zwiększeniem ich eksportu. Uprawa roślin do produkcji oleju typu biodiesel jest równomiernie rozłożona w 48 stanach, natomiast rafinerie etanolu, znajdują się w pobliżu większych miast. W listopadzie 2006 r., biodiesel wytwarzało 87 wytwórni z tym, że w najbliższym czasie powstanie 13 następnych, a 65 nowych jest w budowie.
Zgodnie z ogłoszonym w 2005 r. „Dokumentem o polityce energetycznej", produkcja biopaliw w USA winna wzrosnąć z 15,1 miliardów litrów w 2006 r. do 28,4 miliardów w 2012 r. W „Raporcie o stanie Unii" z 23 stycznia 2007 r., prezydent Bush określił nowy cel do osiągnięcia w 2017 r. By uniezależnić się od importu ropy naftowej i negatywnego wpływu na środowisko emisji CO2, USA winny wytwarzać 132 mld litrów odnawialnych i alternatywnych paliw/rok, co oznacza wzrost produkcji o 480%, w stosunku do przewidywanej w 2012 r. Spowoduje to w USA zwiększenie cen komponentów paszowych, a ziarna kukurydzy, soi i zbóż - na całym świecie, przy równocześnie znacznym zmniejszeniu ich eksportu z USA. Nieuchronną konsekwencją będzie drastyczny wzrost kosztów produkcji mięsa i jaj oraz innych produktów żywnościowych zwierzęcego pochodzenia (Windhorst, 2007). Jak już wspomniano, kraje członkowskie UE skoncentrowały się na produkcji biopaliw typu biodiesel. Z tabeli 5 wynika, że w 2005 r. ok. 3,2 mln ton biopaliw będzie produkowanych w UE-25, z czego udział Niemiec wyniesie 64,3%, Francji 15,1%, Hiszpanii 8,4%, a Polski 1,9%. Bardziej szczegółowa analiza rozwoju produkcji w 2007 r. (Tab. 6 i 7) wskazuje, że kraje członkowskie UE by zaspokoić zapotrzebowanie, musiały importować 824 tys. ton etanolu. Z drugiej strony produkcja paliwa typu biodiesel będzie rosła szybciej niż spożycie tak, że eksport wyniesie 387 tys. ton tj. o 270 tys. ton więcej niż w 2006 r.
Oczekuje się, że produkcja paliwa typu biodiesel w krajach UE-27 będzie systematycznie rosła, osiągając w 2017 r. 12,7 mln ton, zgodnie z unijną dyrektywą 2003/30/EU, zalecającą by do 2010 r., udział biopaliw w ogólnej podaży paliw na rynek, wyniósł 5,75%.
Analiza udziału w UE biopaliw w ogólnym zużyciu paliw w latach 2003/05 (Tab. 8) wykazuje, że jedynie w Niemczech i Szwecji przekracza 2%. Większość członków UE nie jest wstanie do 2010 r. osiągnąć wskaźnika wykorzystania biopaliw na poziomie 5,75%, z wyjątkiem Niemiec, które już w 2007 r. przekroczyły ten poziom. Mimo, że zużycie biopaliw w Niemczech w 2007 r. wyniosło 5,2 mld litrów, to Rząd tego kraju może zrezygnować z planów podwyższenia od 2009 r. dodawania 10% etanolu do benzyny, gdyż ok. 1,5 mln aut, nie ma silników przystosowanych do takiego paliwa.
Wg Dyrektywy 2003/30/UE, będą realizowane dwa scenariusze, które określą zgodnie z wymogami Dyrektywy 2003/30/UE, wielkość powierzchni ziemi ornej, tak by w 2010 r. udział biopaliw wyniósł 5,75%. Należy zatem wyprodukować 24 mln ton, co wymaga przeznaczenia pod odpowiednie uprawy od 15 do 18 mln. ha czyli 13-15% ziemi ornej w UE-27. Komisja UE zakłada, że 50% zapotrzebowania na biopaliwa będzie pokryte z produkcji własnej, a 50% z importu. W takiej sytuacji zapotrzebowanie na ziemię orną zmniejszy się do 8,25 mln ha czyli do 7-8% całego areału UE. Komisja UE proponowała poprzednio, by 4 mln ha dotychczas uprawianej ziemi ornej przeznaczyć na uprawę roślin oleistych i zbóż +3 mln ha ziemi rekultywowanej +1,25 mln ha dotychczas przenaczonych pod uprawę buraków cukrowych, których produkcję należy ograniczyć, ze względu na nadprodukcję cukru. Skąd jednak wziąć te 3 mln ha nowej, rekultywowanej ziemi uprawnej, gdy większość obszarów uprawnych zajętych jest już przez produkcję rolniczą lub są to obszary leśne względnie mokradła i bagna, stanowiące obszary chronione (Windhorst, 2007)?
Jeżeli w całkowitym zużyciu paliw, 25% udziału będą miały biopaliwa (etanol i biooleje napędowe) produkowane ze zbóż i nasion oleistych, wówczas do tego celu należałoby przeznaczyć 65-75 mln ha ziemi ornej. Nawet przy imporcie 50% niezbędnych biopaliw, to ponad 30% ziemi ornej w UE musiałoby być zaangażowane w produkcję biopaliw. Przy założeniu, że w następnych 25 latach będą rozwijane nowe technologie, skutecznie pozyskujące bioenergię z drewna i słomy, to nadal duże obszary ziemi uprawnej będą wykorzystywane do tej produkcji. Należy się zastanowić, jak to będzie skutkować na handel kukurydzą, soją i zbożami oraz na rozwój światowych cen na te produkty, jak również na ceny mięsa oraz jaj. Z pewnością nastąpi drastyczne zwiększenie kosztów produkcji zwierzęcej i produktów żywnościowych pochodzenia zwierzęcego.
W związku z tym, że Niemcy przodują w UE w produkcji biopaliw i bioenergii, należy przyjrzeć się jaki ma to wpływ na wielkość powierzchni użytkowanej w tym celu ziemi ornej. Wg Henke i Klepper (2006), 21,2% ziemi ornej będzie trzeba przeznaczyć by spełnić wymogi Dyrektywy 2003/30/UE (Tab. 9). Około 1,5 mln ha ziemi ornej zajmą uprawy rzepaku lub innych roślin, ale gdy będzie nieurodzaj, to zbiory niewystarczą do wyprodukowania 2,35 mln ton biooleju typu biodiesel. Z drugiej strony, tylko 14,5% wyprodukowanych zbóż, zapewni wytworzenie 2,56 mln ton etanolu.
Szybki rozwój produkcji biogazu w Niemczech nastąpił w wyniku wdrożenia „Ustawy o odnawialnej energii" (2004), która gwarantuje cenę ok. 0,24t/kWh przez okres 20 lat pod warunkiem, że energia będzie produkowana z odnawialnych źródeł - najczęściej z kiszonki kukurydzanej lub gnojowicy w gospodarstwie, posiadającym urządzenia do producji biogazu, o mocy produkcyjnej nie przekraczającej 500kWh. W 2007 r. oddano do eksploatacji w Niemczech ok. 3.500 takich urządzeń. Zapotrzebowanie na ziemię orną pod uprawę kiszonki kukurydzianej przekracza 675 tys. ha, z których możnaby zebrać ok. 3 mln ton zbóż, co odpowiada 50% niemieckiego importu, który w 2005 r. wyniósł 6 mln ton. W latach 2010-2012 biogaz będzie produkowany w 10 tys. urządzeń. Zapotrzebowanie na ziemię orną pod produkcję kiszonki kukurydzianej wyniesie zatem od 2,0 do 2,5 mln ha.
W fermach utrzymujących zwierzęta, urządzenia do produkcji biogazu, stanowią dodatkowy problem, gdyż rolnik musi mieć odpowiednią powierzchnię ziemi ornej do ilości pogłowia zwierząt, by właściwie zagospodarować gnojowicę. W związku z tym, wielu rolników wydzierżawia dodatkową ziemię, co wpływa na podniesienie jej ceny. Gdy znaczna liczba producenów biogazu, będzie kupowała dodatkowo kiszonkę kukurydzianą, to cena ziemi ornej będzie rosła jeszcze bardziej.

Produkty uboczne produkcji biopaliw i ich wkorzystanie w produkcji zwierzęcej
Rafinerie etanolu i wytwórnie bioolejów dostarczają wielu produktów ubocznych, które mogą być wykorzystane w żywieniu zwierząt tj. glutenu kukurydzianego (CGF) i suchego destylatu ziarna z rozpuszczalnymi substancjami (DDGS).
W USA rafinerie etanolu w 2005 r. dostarczyły ok. 9 mln ton DDGS z czego ponad 7 mln ton (82%) zastosowano w żywieniu bydła, a w tym 45% w żywieniu krów mlecznych i 37% w żywieniu bydła mięsnego, 13% w żywieniu świń, a jedynie 5% w żywieniu drobiu. Oczekiwany wzrost produkcji napędowych bioolejów spowoduje w Europie wzrost upraw roślin oleistych, takich jak rzepak i słonecznik, w Indonezji i Malezji palm kokosowych, a w USA soi. Wykorzystanie w żywieniu drobiu poekstrakcyjnych wytłoków, może częściowo obniżyć spodziewany wzrost kosztów produkcji pasz.

Dyskusja i perspektywy
Wg Windhorst'a (2007), w następnej dekadzie nastąpi szybki wzrost produkcji biopaliw. W USA i UE w latach 2017-2030 produkcja osiągnie w obu regionach poziom 95-100 mln ton biopaliw. Brazylia planuje wyprodukowanie 25 mln ton biopaliw w 2015 r., a Chiny 11 mln ton w 2020 r. W Malezji nastąpi szybki rozwój produkcji biopaliw, przeznaczonych na rynek krajowy oraz na eksport do Chin.
W/w prognozy budzą wiele wątpliwości. Wiele publikacji wskazuje na negatywne skutki przewidywanego wzrostu zapotrzebowania na ziemię uprawną, na rosnące ceny paszy oraz na światowy handel ziarnem kukurydzy, zbożami i nasionami roślin oleistych Większość autorów uważa, że na skutek rozwoju produkcji biopaliw i bioenergii, wzrosną ceny paszy oraz produktów żywnościowych. Inni - obawiają się, że rządy niektórych krajów, nadmiernie dotując produkcję etanolu i napędowych biopaliw, przyczyniają się do jej nadmiernego rozkwitu. Istotnym zagadnieniem jest opłacalność produkcji biopali w warunkach klimatycznych UE lub Pasa Kukurydzianego w USA w porównaniu z wilgotnym klimatem tropikalnym. Produkcja biopaliwa z trzciny cukrowej w Brazylii jest bardziej opłacalna niż z kukurydzy lub rzepaku w kontynentalnym klimacie. Alternatywą są buraki cukrowe, które jednak wymagają żyznej ziemi. Rozwój biotechnologii może w przyszłości doprowadzić do wykorzystywania w produkcji etanolu surowców ligno-celulozowych, co jednak spowoduje duże zapotrzebowanie na ziemię uprawną.
Nasuwa się pytanie jak długo rolnicy będą osiągali zyski z uprawy roślin przeznaczonych do produkcji biopaliw? Tangermann i Von Lampe (2007) uważają, że cena ropy naftowej nie będzie szybko rosła w następnych dwóch dekadach, a wg Międzynarodowej Agencji Energii, cena biopaliwa do 2030 r. nie zwiększy się więcej niż o 10% w stosunku do ceny z 2005 r. W konsekwencji biopaliwo nie będzie konkurencyjne dla benzyny lub oleju napędowego z ropy naftowej, produkowanego bez dodatkowych dotacji. Wyliczono, że w Niemczech dotowanie produkcji bioenergii kosztuje podatników i konsumentów energii ok. 1 miliard Euro. Zyski finansowe rolników z upraw roślin przeznaczonych do produkcji biopaliw, muszą być rozważane z uwzględnieniem strat jakie poniesie produkcja zwierzęca, na skutek wzrostu cen paszy. Oczywiście, w produkcji kolejnej generacji biopaliw, może będzie można obniżyć koszty wytwarzania i korzystać z tańszych surowców, co w efekcie spowoduje obniżenie cen zbóż i nasion roślin oleistych. Gdyby produkcja bioenergii utrzymywała się na takim poziomie, jak w ostatnim dziesięcioleciu, to niektóre kraje mogą ograniczać dotacje, ze względu na kłopoty budżetowe. Negocjacje WTO mogą doprowadzić do zmian na rynku etanolu, gdy okaże się że UE nie jest w stanie wspierać dalej produkcji bioenergii wysokimi dotacjami. Bardziej sensowne byłoby obniżenie cła na etanol importowany z Brazylii, niż dotowanie w UE produkcji biopaliw i inwestowanie w konwencjonalne rafinerie etanolu i wytwórnie pędnych biopaliw - sugeruje prof. Windhorst (2007).
Prognozy dotyczące powolnego wzrostu cen ropy naftowej w następnym dwudziestoleciu, wydają się obecnie złudne biorąc pod uwagę, że 12 marca 2008 r., baryłka kosztowała prawie 110 USD. Ropa drożeje od kilku miesięcy, ale na ceny notowań wpływa głównie słabnąca wartość dolara.
Dyskutuje się również wpływ dużego wzrost produkcji bioenergii na ceny żywności, emisji CO2 i na zagrożenia klimatu na świecie. Wzrost cen na światowym rynku zbóż i roślin oleistych wpłyną znacznie na ceny żywności, co najbardziej odczują kraje rozwijające się. Bunty społeczne w Meksyku w lutym 2007 r. pokazały jak eksport ziarna kukurydzy do USA, przeznaczonego na produkcję etanolu, wpłynął na ceny żywności w tym kraju. Wielu autorów podkreśla, że utrzymanie równowagi ekologicznej w produkcji biomasy jest możliwe. Wkład energii w produkcję etanolu lub biodiesla w stosunku do produkcji biogazu, jest często niedoszacowany i dlatego należałoby te pieniądze wykorzystać na zwiększenie efektywności elektrowni, ocieplanie budynków lub zmniejszenie zużycia paliwa przez samochody. Wykorzystując tylko 10% kosztów, można zmniejszyć emisję CO2 o jedną tonę, przy tej samej produkcji biodiesla lub etanolu. Stały boom w produkcji bioenergii może mieć także ujemne skutki. Jest obawa, że w Brazylii wzrost upraw trzciny cukrowej i soi, spowoduje wycinanie dużych obszarów tropikalnych lasów, a monokultury, będą zwiększały ryzyko rozprzestrzeniania się chorób roślin oraz powodowały zubożenie gleby. Podobne skutki może spowodować rozszerzenie uprawy palm kokosowych w Malezji i Indonezji, gdzie są budowane oraz planowane olbrzymie fabryki etanolu. Swoista „rzepakowa euforia" opanowała Ukrainę na skutek rosącego popytu w krajach UE na ukraiński rzepak. W 2007 r. 600 tys. ha stanowiły uprawy ozimego rzepaku i ponad 200 tys. ha jarego.
Oczekuje się, że UE będzie produkowała 95-100 mln ton biopaliw, które będą miały ok. 25% udziału, w całkowitym zużyciu wszystkich paliw. Tę samą ilość USA winny osiągnąć w 2017 r. Brazylia planuje wyprodukowanie 25 mln ton etanolu w 2015 r., a Chiny 11 mln ton w 2020 r. Indie od 2006 r. będą produkowały 1 mln ton biopaliw rocznie. Gdy do wszystkich paliw, będzie się dodawać 5% biopaliw, to ich produkcja znacznie wzrośnie w najbliższych latach. Narazie tylko Brazylia jest krajem, w którym jest wiele pojazdów o silnikach, wykorzystujących różne rodzaje paliwa, a ich liczba zwiększyła się z 25 tys. w styczniu 2005 r. do ponad 100 tys. w grudniu 2005 r. Można sądzić, że także w innych krajach, liczba takich pojazdów będzie się zwiększała.
Wg OECD, światowe spożycie zbóż wzrośnie z 2.045 mln ton w latach 2006/07 do 2.320 mln ton w 2015 r. czyli o 15%. Będzie to spowodowane głównie przyrostem ludności oraz rosnącą zamożnością mieszkańców kilku rozwijających się krajów, gdzie oczekuje się wzrostu produkcji biopaliw z 302 mln ton w 2006/07 r., do 372 mln ton w 2015 r. czyli o 23,2%. Nie jest to zbyt realne, gdyż w następnej dekadzie, ceny zbóż i nasion oleistych na światowym rynku mogą się zmniejszyć. W okresie 1999/00-2006/07, światowa produkcja zbóż przekroczyła spożycie jedynie w dwu latach (Tab. 1) i można oczekiwać, że trend ten będzie kontynuowany.
Na pytanie czy produkcja bioenergii zagraża światowej produkcji drobiarskiej, obecnie nie można zdecydowanie odpowiedzieć „tak" lub „nie", a najlepszą odpowiedzią będzie „jeszcze nie", mając przy tym na uwadze, szybko dokonujące się zmiany.
Drobiarzowi zawsze ktoś albo coś zagraża - jak nie grypa ptasia lub salmonelloza, to ustawa dobrostanowa, odorowa, koalicja anty-GMO, ekoterroryści, Urząd Skarbowy, biopaliwa itd. itp. Zaprawieni w bojach, wykształciliśmy swoistą odporność na wszelkie, nagłe i zaskakujące nas zmiany przepisów, wymogów, cen, kosztów, gustów konsumenta itd. - i tak trzymać pamiętając jednak, że klient nasz pan.

Tags: bioenergia , biopaliwa , CO2 , ekologia