A miało być tak pięknie. Zamiast ropy naftowej – produkty roślinne. Koniec z płaceniem sułtanom znad Zatoki Perskiej i wojownikom z Wenezueli – będziemy jeździć na tym, co wyhodują nasi rolnicy. Ugory po PGR-ach zamienią się w fabryki najbardziej zielonego surowca energetycznego – odnawialnego, ekologicznego w produkcji, przyjaznego dla atmosfery, ulegającego biodegradacji. Wystarczy, że do baków nalejemy biodiesla albo bioetanolu, a ocalimy naszą planetę. Rzeczywistość jednak okazała się znacznie mniej różowa (czy zielona). Kolejne odkrycia naukowe i analizy ekonomiczne pokazują, że tania ekoenergia jest nie tylko mitem, ale także zagrożeniem dla przyrody czy ludzkich społeczności.

Niestety, rządzący zdają się tego nie dostrzegać. W Polsce w tej chwili do paliw dodawane jest 3,5 proc. biokomponentów – za dwa lata ma to być 5 proc. USA chcą w ciągu dziesięciu lat osiągnąć pułap 24 proc., a Wielka Brytania planuje, że w połowie stulecia biopaliwa będą miały jedną trzecią udziału w rynku. Nikt jakoś nie zadaje sobie pytania, gdzie i jakim kosztem urosną surowce do ich produkcji.

AMAZONIA W OGNIU


Już sto lat temu konstruktorzy pierwszych silników spalinowych zakładali, że paliwem dla nich może być spirytus lub olej z orzeszków ziemnych. Jednak szybko okazało się, że produkty uzyskiwane z ropy są lepsze i tańsze. Dopiero pierwszy poważny kryzys naftowy z lat 70. XX wieku skłonił konstruktorów do odgrzebania idei biopaliw. Na razie najdalej zaszli Brazylijczycy – aż 40 proc. zapotrzebowania na paliwa w ich kraju zaspokajają surowce pochodzenia roślinnego. Najpierw opracowano tanią technologię przerobu trzciny cukrowej (której Brazylia miała za dużo) na etanol. Dziś w całym kraju można tankować benzynę, w której jedną czwartą stanowi metanol, czyli trujący krewny etanolu. Jest to jednak paliwo słabe – wartość opałowa alkoholu to zaledwie 60 proc. tego, co można uzyskać z benzyny.

Prawdziwy problem kryje się jednak gdzie indziej. Producenci biopaliw wycinają tropikalne lasy, a na pozyskanych w ten sposób ziemiach zakładają plantacje palm (z których pozyskują olej palmowy do produkcji biodiesla), kukurydzy i trzciny cukrowej. Podobna wycinka odbywa się również w Indonezji i Malezji. Wskutek tego palma stała się pierwszą uprawą owocową pod względem wielkości areału na świecie, znacznie wyprzedzając dotychczasowego lidera, czyli banany. Sadzony przez człowieka las palmowy nie jest w stanie zastąpić roślinom i zwierzętom naturalnego środowiska. Wskutek tego niszczone są unikatowe ekosystemy lasów deszczowych – z powierzchni ziemi bezpowrotnie znikają tysiące rzadkich gatunków.

BEZDOMNI I GŁODUJĄCY


Nie wszystkich obchodzi przyroda, ale trudno przejść obojętnie obok ludzkiej tragedii. Sceptyczna wobec biopaliw organizacja Biofuelwatch podaje, że 240 tys. rodzin (!) zostało usuniętych ze swoich ziem w Argentynie i Paragwaju, bo potrzebne było miejsce pod uprawy związane z biopaliwami. Kolejnych 11 tys. osób przesiedlono w Tanzanii w związku z zakładaniem przez brytyjską firmę Sun Biofuel upraw jatrofy – drzewa z rodziny wilczomleczowatych, z którego nasion produkuje się biodiesel. W Indonezji szef Stałego Forum ds. Ludów Tubylczych ONZ ostrzegł, że już niedługo miliony mieszkańców tego kraju mogą stać się „biopaliwowymi uchodźcami”.

Kolejny problem wynika z tego, że „zielone” paliwa produkuje się przede wszystkim z roślin jadalnych, a jeśli nawet nie, to na gruntach, które mogłyby służyć do produkcji żywności. „Mówiąc wprost – albo nakarmi się ludzi, albo samochody” – mówi Jean Ziegler z FAO, żywnościowej agendy przy ONZ. Z analiz Wildlife Conservation Society wynika, że w skali globalnej ludzkość zajęła już 98 proc. obszaru gruntów nadających się do upraw rolnych. Ten obszar musi produkować żywność dla sześciu miliardów ludzi. W wielu miejscach się to nie udaje, czego skutkiem w najlepszym razie jest przewlekłe niedożywienie milionów mieszkańców krajów rozwijających się.

Tymczasem uczeni szacują, że zboże potrzebne do produkcji biopaliwa na jedno tankowanie większego samochodu osobowego wystarczyłoby do wyżywienia jednego człowieka przez cały rok! Wykorzystywanie płodów rolnych do produkcji paliw daje łatwy do przewidzenia efekt: zwiększa się na nie popyt, więc rosną ich ceny (np. kukurydza zdrożała dwukrotnie w ciągu kilku ostatnich lat). „Wzrost cen żywności doprowadzi do głodu w ubogich krajach. Na naszej liście znajduje się 37 państw zagrożonych tą klęską” – twierdzi Ziegler. Jego zdaniem biopaliwa to wręcz zbrodnia przeciwko ludzkości.

NAPĘDZANIE OCIEPLENIA

 


Biopaliwa nie spełniły nawet oczekiwań związanych z emisją gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń do atmosfery. Początkowo zakładano, że rośliny do ich produkcji będą uprawiane na nieużytkach i będą pochłaniać dwutlenek węgla z atmosfery. Jednak z badań przeprowadzonych na zlecenie holenderskiej firmy Delft Hydraulics, zajmującej się m.in. zagospodarowaniem polderów, wynika, że lwia część upraw biopaliwowych prowadzona jest na gruntach po wykarczowanych lasach tropikalnych lub osuszonych bagnach. Do bilansu gazów cieplarnianych należy więc włączyć dwutlenek węgla, jaki powstał podczas wypalania dżungli czy traw. Efekt? Każdy litr biodiesla z oleju palmowego przyczynia się do dziesięciokrotnie (!) większej emisji CO2 niż tradycyjny olej napędowy. Uczeni z University of Minnesota wyliczyli, że aby dwutlenek węgla uwolniony do atmosfery podczas zakładania takich plantacji został wchłonięty przez rosnące na nich rośliny, trzeba będzie poczekać kilkaset lat!

A na tym nie koniec. Zajrzyjmy do pracy naukowej Paula Crutzena, laureata chemicznego Nobla za badania nad efektem cieplarnianym i dziurą ozonową. Wykazał on, że z pól uprawnych obsianych rzepakiem lub kukurydzą przeznaczonymi na biopaliwa uwalnia się wskutek naturalnych procesów wzrostu bardzo dużo podtlenku azotu (N2O) – bezbarwnego gazu, który znacznie skuteczniej zatrzymuje ciepło w atmosferze niż CO2. A więc znów zwiększamy efekt cieplarniany, zamiast z nim walczyć!

Upadła nawet nadzieja na to, że spaliny z silników napędzanych biopaliwami będą mniej szkodliwe. Wydaje się to paradoksem. Paliwo rzepakowe spala się o 75 proc. czyściej niż klasyczny olej napędowy, zawiera minimalne ilości siarki, jego opary nie są wybuchowe, a jeśli zostanie rozlane, nie skazi gleby. Jednak już 12 lat temu organizacja CONCAWE (co prawda założona przez europejskie firmy naftowe, którym nie w smak biokonkurencja) zwróciła uwagę na to, że podczas spalania biodiesla powstaje aldehyd mrówkowy – substancja niebezpieczna i silnie rakotwórcza.

KTO ZA TO ZAPŁACI?

W tej sytuacji zadziwiające jest to, że biopaliwa są nadal wytwarzane i to za pieniądze nas wszystkich. Ich produkcja jest tak kosztowna, że musi być subsydiowana przez instytucje państwowe – inaczej nikt by nie kupił biodiesla, a jego wytwórnie dawno by zbankrutowały. Paliwa kopalne nadal są tańsze, ale gdy rządy wymuszają mieszanie ich z biokomponentami i jeszcze do tego dopłacają, można na tym zrobić niezły interes. „Jedynym celem utrzymania produkcji biopaliw jest utrzymanie obecnego poziomu konsumpcji w krajach bogatego Zachodu i nabijanie kieszeni multikorporacjom” – pisze w swoim oświadczeniu MST, Brazylijski Ruch Robotników bez Ziemi.Oczywiście rosnące ceny ropy naftowej mogą sprawić, że paliwa roślinne staną się relatywnie tańsze. Ale to droga donikąd. Nawet gdyby USA przeznaczyły całą swoją produkcję kukurydzy i soi na produkcję biopaliw, zaspokoiłyby w ten sposób zaledwie 10 proc. zapotrzebowania na paliwo. Resztę musiałyby stanowić produkty importowane – w tym ropa z wrogo nastawionych krajów arabskich.Puśćmy jednak wodze fantazji i załóżmy, że przeznaczymy całą dostępną nam ziemską roślinność na produkcję energii. Na ile by nam to wystarczyło? „Na niecały jeden dzień!” – odpowiada Jeff Dukes, ekolog ze Stanford University. Z jego wyliczeń wynika, że tylko w 1997 roku mieszkańcy Ziemi zużyli 315 mld gigadżuli energii – tyle, ile można by teoretycznie uzyskać z roślinności rozwijającej się na całej planecie przez najbliższe 400 lat. Dziś z pewnością wygląda to jeszcze gorzej. Wystarczy wziąć pod uwagę gwałtowny rozwój gospodarczy Chin, napędzany spalaniem paliw kopalnych i prowadzący do masowego wycinania lasów.

NADCHODZI DRUGA GENERACJA

Szansą na ekologiczny płyn w baku mogą okazać się tzw. biopaliwa drugiej generacji, produkowane z odpadów. Zalicza się do nich etanol wytwarzany z odpadów zawierających celulozę i ligninę: wiórów, gałęzi, łodyg, liści, słomy czy trawy. W drodze fermentacji można z nich wytwarzać np. butanol – alkohol zawierający cztery atomy węgla w cząsteczce, uważany za lepszy niż metanol czy etanol (ten ostatni zawsze ktoś może spróbować wypić...). Naukowcy w wielu laboratoriach poszukują enzymów, które umożliwiłyby tanią i bezpieczną dla środowiska produkcję takiego paliwa. Niestety, nawet jeśli im się uda, nie rozwiążemy w ten sposób naszych problemów. Aby pokryć globalne zapotrzebowanie na energię, musielibyśmy przetworzyć na biokomponenty równowartość ponad 16 bilionów (!) kilogramów drewna. Tymczasem całkowita masa porastającej dziś Ziemię roślinności dostępnej – przynajmniej w teorii – dla człowieka to niewiele ponad 60 bln kg. Gdybyśmy zaczęli przerabiać ją na paliwo, przyroda nie nadążyłaby z regeneracją i po kilku latach nasza planeta stałaby się pustynią.

PODŁĄCZYĆ SIĘ DO SŁOŃCA


Drogę do wyjścia z tego impasu widać dopiero wtedy, gdy uświadomimy sobie, skąd tak naprawdę pochodzi energia zmagazynowana w węglu kamiennym, ropie czy biopaliwach. Oczywiście ze Słońca – rośliny wychwytują jego światło dzięki chlorofilowi i używają go do syntezy związków organicznych na bazie pobieranego z atmosfery dwutlenku węgla. To właśnie ten roślinny węgiel spalamy potem w elektrowniach czy silnikach samochodowych. Sęk w tym, że potrzeba bardzo dużo masy roślinnej, żeby wyprodukować paliwo. Np. w przypadku benzyny na jeden jej litr składa się przetworzona materia pochodząca z aż 23,5 tony prehistorycznych roślin. Biopaliwa wyglądają pod tym względem lepiej, ale inne wady i tak je dyskwalifikują.

Najlepiej więc byłoby obejść się bez pośredników i czerpać energię bezpośrednio ze Słońca. Teoretycznie wiemy, jak to zrobić – mamy ogniwa słoneczne, przetwarzające światło na elektryczność (tę zaś można wykorzystać np. do produkcji wodoru, który ma być samochodowym paliwem przyszłości). Na razie są one jeszcze zbyt mało wydajne i zbyt drogie, by mogły być stosowane na dużą skalę. Ale ciągle pojawiają się nowe pomysły. Można np. wykorzystywać tylko energię cieplną promieni słonecznych. Taka idea przyświecała naukowcom, którzy postawili w 1981 r. pilotażową instalację na pustyni Mojave. Elektrownia ma moc 10 megawatów, a jej sercem jest wieża, na której skupia się światło odbijane przez otaczające ją 1,8 tys. luster śledzących dzięki komputerom ruch Słońca po nieboskłonie. Powoduje to wzrost temperatury nawet do 1500 st. C – uzyskane w ten sposób ciepło służy do wytwarzania pary wodnej, napędzającej klasyczny generator z turbiną. Największy projekt tego typu o nazwie TREC zakłada dostarczanie do Europy energii z tysięcy takich elektrowni na Saharze.

Rośnie też wydajność ogniw słonecznych. Eksperymentalne instalacje potrafią zamieniać na prąd ponad 40 proc. energii niesionej przez światło. Gdyby takie baterie trafiły do masowej produkcji, wystarczyłoby pokryć nimi kilkaset tysięcy kilometrów kwadratowych pustyni, by zaspokoić apetyt energetyczny całej naszej cywilizacji.

ATOMOWA NADZIEJA

 


Nikt nie jest dziś w stanie oszacować kosztów – finansowych i ekologicznych – produkcji tak ogromnej ilości baterii słonecznych. Na pewno samo instalowanie ich nieodwracalnie zniszczyłoby ekosystemy pustynne, choć z pewnością jest to mniejsza szkoda niż niszczenie lasów tropikalnych. Nie wiadomo też, kiedy taka technologia stałaby się dostępna.

Dziś jedyna realna alternatywa dla paliw kopalnych to energia jądrowa. Wbrew powszechnym – zwłaszcza w Polsce – opiniom jest ona znacznie bardziej „zielona” niż biopaliwa czy elektrownie wodne. Światowe zasoby materiałów rozszczepialnych wystarczą nam na wiele tysięcy lat. Owszem, skutkiem ubocznym są odpady radioaktywne, ale jest ich stosunkowo niewiele – roczna „produkcja” ze wszystkich elektrowni atomowych na świecie zmieściłaby się na jednym boisku piłkarskim.

Problem ten stanie się zresztą mniej dotkliwy, gdy uczonym uda się wreszcie znaleźć sposób na opanowanie fuzji termojądrowej. Elektrownia zasilana izotopami wodoru (deuter, tryt) czy helem-3 wytwarzałaby niewiele odpadów i byłaby znacznie bezpieczniejsza niż współczesne instalacje wykorzystujące uran. Prototypowy reaktor zwany ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) jest już budowany. Będzie nas kosztował ponad 5 mld euro, ale z pewnością bardziej nam się opłaci ta inwestycja niż wydawanie pieniędzy na biopaliwa.