Da quando il termine "biocarburante" è entrato per la prima volta nel lessico energetico del consumatore medio, c'è stato un flusso costante di progressi in questa tecnologia. Sebbene la percezione pubblica sui biocarburanti possa essere cambiata nel corso degli anni, rimane ancora molto interesse per i pro e i contro di questa fonte di carburante. È importante che tutti i consumatori considerino seriamente sia gli aspetti positivi che quelli negativi di questa tecnologia ancora emergente.
Vantaggi dei biocarburanti
I sostenitori dei biocarburanti sottolineano spesso i vantaggi di questi combustibili di origine vegetale e animale. Nessuna fonte di carburante è completamente positiva o completamente negativa. I consumatori devono valutare i pro e i contro dei biocarburanti per determinare se si sentono a proprio agio con questa risorsa come alternativa ai combustibili tradizionali.
Basso costo dei biocarburanti
I prezzi dei biocarburanti sono in calo e potrebbero essere significativamente meno costosi della benzina e di altri combustibili fossili. In effetti, l’etanolo è già più economico del diesel e della benzina. Ciò è particolarmente vero in quanto la domanda mondiale di petrolio aumenta, le scorte di petrolio diminuiscono e diventano evidenti più fonti di biocarburanti.
Secondo il rapporto Ethanol Industry Outlook di febbraio 2019 della RFA (Renewable Fuels Association), il 2018 è stato un record per la produzione di etanolo, raggiungendo 16,1 miliardi di galloni di etanolo rinnovabile. Questo rapporto afferma: "L'etanolo rimane il carburante per motori con il maggior numero di ottani e il costo più basso del pianeta." Inoltre, nel 2019, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha stanziato 73 milioni di dollari per 35 progetti di ricerca e sviluppo (R&S) sulla bioenergia. Gli obiettivi del progetto sono:
- Ridurre i costi ridotti dei biocarburanti
- Per "consentire prodotti di alto valore da biomasse o risorse di scarto"
- Ridurre i costi di produzione del biopotere
L'ex segretario Rick Perry ha affermato che l'obiettivo generale di ricerca e sviluppo è quello di "produrre biocarburanti a prezzi accessibili che siano compatibili con le infrastrutture di rifornimento e i veicoli esistenti in una gamma di modalità di trasporto, tra cui benzina rinnovabile, diesel e carburanti per aerei". Anche la produzione statunitense di 1 miliardo di tonnellate (tonnellate secche) di biomassa non alimentare non causerà problemi nel mercato alimentare e agricolo.
Materiale originale
Secondo RFA, i progetti di ricerca e sviluppo finanziati dal DOE includono processi di intensificazione della coltivazione di alghe come biocarburante, ricerca di sistemi di tecnologie avanzate per biocarburanti a base di idrocarburi ed energia rinnovabile da rifiuti urbani e suburbani - metano da rifiuti umidi. Mentre il petrolio è una risorsa limitata che proviene da materiali specifici, i biocarburanti possono essere prodotti da un’ampia gamma di materiali tra cui scarti agricoli, letame, altri sottoprodotti e alghe. Ciò lo rende un passo efficace nel riciclaggio.
Sicurezza
I biocarburanti possono essere prodotti localmente, il che diminuisce la dipendenza della nazione dall'energia straniera. Riducendo la dipendenza dalle fonti di combustibile estere, i paesi possono proteggere l’integrità delle proprie risorse energetiche e renderle al sicuro da influenze esterne. Inoltre, i biocarburanti possono spostare in larga misura la dipendenza dai combustibili fossili, poiché la maggior parte dei combustibili
Stimolazione economica
Poiché i biocarburanti sono prodotti localmente, gli impianti di produzione di biocarburanti possono impiegare centinaia o migliaia di lavoratori, creando nuovi posti di lavoro nelle aree rurali. La produzione di biocarburanti aumenta la domanda di colture adatte per biocarburanti, fornendo stimoli economici al settore agricolo. Alimentare case, aziende e veicoli con biocarburanti è meno costoso dei combustibili fossili.
Riduzione delle emissioni di carbonio
Quando i biocarburanti vengono bruciati, producono significativamente meno emissioni di carbonio e meno tossine rispetto ai combustibili a base di carbonio. Le minori emissioni di carbonio li rendono un' alternativa più sicura per preservare la qualità dell'atmosfera e ridurre l'inquinamento atmosferico.
La rinnovabilità è un vantaggio
Ci vuole molto tempo per produrre combustibili fossili. Tuttavia, i biocarburanti sono più facili da produrre e sono rinnovabili poiché vengono coltivate nuove colture e vengono raccolti materiali di scarto. Molti materiali di scarto delle colture alimentari possono essere utilizzati nella creazione di biocarburanti. I residui della produzione agricola di frutta e cereali comprendono paglia e bagassa (fibra di canna da zucchero) che sono facilmente accessibili per generare biomassa.
Biocarburanti di prima generazione
L'EPA afferma che diverse risorse di prima generazione vengono utilizzate per creare biocarburanti, come la canna da zucchero e la barbabietola da zucchero note come colture da zucchero. Un altro biocarburante viene prodotto utilizzando la soia e la colza, note come colture di semi oleosi. Le colture amidacee sono il mais e il sorgo. I grassi e gli oli animali vengono trasformati per produrre biodiesel. I bioalcol prodotti da queste colture includono etanolo, propanolo e butanolo.
Biocarburanti di seconda generazione
L'Enciclopedia Britannica sostiene che i biocarburanti di seconda generazione hanno un impatto minore sull'ambiente poiché, a differenza dei biocarburanti di prima generazione, le materie prime provengono da piante non commestibili, alcune di queste piante che gli esseri umani non mangiano, includono bambù, erbe, legni vari (segatura) e piante. Tuttavia, i biocarburanti a base di cellulosa attualmente hanno un tasso di conversione inferiore nella produzione, il che li rende più adatti come additivi per carburanti invece che come sostituti della benzina.
Biocarburanti di terza generazione
I biocarburanti ricavati dalle alghe sono definiti biocarburanti di terza generazione. Le alghe sono molto promettenti come biocarburante poiché generano un carburante diversificato e di qualità. Le alghe producono un olio che è facile da raffinare in un carburante diesel, tuttavia, la stabilità delle alghe è inferiore a quella di altri biocarburanti. L'olio altamente insaturo è volatile alle alte temperature.
Esempio di gestione di una città con biocarburanti
National Geographic presenta Kristianstad, una città svedese che funziona a biogas. La città genera il proprio fabbisogno elettrico e di riscaldamento dalla produzione di biogas. Le auto vengono rifornite insieme agli autobus urbani e ai camion della spazzatura. Le due raffinerie della città producono abbastanza biocarburante per sostituire il loro fabbisogno annuale di benzina di 1,1 milioni di galloni.
Svantaggi dei biocarburanti
Nonostante le numerose caratteristiche positive dei biocarburanti, queste fonti energetiche presentano anche molti svantaggi. Questi possono essere addotti come argomentazioni contro la sostituzione dei combustibili fossili con i biocarburanti.
Energia prodotta
I biocarburanti hanno una resa energetica inferiore rispetto ai combustibili tradizionali e quindi richiedono maggiori quantità da consumare per produrre lo stesso livello di energia. Ciò ha portato alcuni noti analisti energetici a ritenere che non valga la pena convertire i biocarburanti in etanolo anziché in elettricità.
Emissioni di carbonio derivanti dalla produzione
Sono stati condotti diversi studi per analizzare l'impronta di carbonio dei biocarburanti e, sebbene siano più puliti da bruciare, ci sono forti indicazioni che il processo per produrre il carburante, compresi i macchinari necessari per coltivare i raccolti e le piante per produrre il carburante - ha notevoli emissioni di carbonio. Inoltre, il taglio delle foreste per coltivare colture per i biocarburanti aumenta le emissioni di carbonio.
Costo elevato
Per perfezionare i biocarburanti per ottenere risultati energetici più efficienti e per costruire gli impianti di produzione necessari per aumentare le quantità di biocarburanti, è spesso necessario un investimento iniziale elevato, che rende la sua produzione attualmente più costosa rispetto ad altri modi per alimentare le automobili, anche se questo potrebbe cambiare in futuro.
Prezzi del cibo
La crescente domanda di colture alimentari, come il mais per la produzione di biocarburanti, aumenta anche i prezzi delle colture alimentari di base necessarie. Secondo l’Università del Michigan, l’aumento delle materie prime per i biocarburanti ha comportato una maggiore domanda di mais, aumentandone il prezzo dal 20% al 50%. Con la conversione dei terreni alle colture biologiche, meno raccolti per il consumo umano significano prezzi più alti e in alcuni casi potrebbero causare carenze alimentari
Carenza di cibo
Si teme che l'utilizzo di preziosi terreni coltivati per coltivare colture energetiche possa avere un impatto sul costo del cibo e possa portare a carenze alimentari. le biocolture possono aumentare i costi di produzione attraverso il maggiore utilizzo della terra e la domanda di acqua per l’irrigazione delle colture. Alcuni esperti indicano la crisi alimentare mondiale del 2008 legata al riso come un esempio di ciò che potrebbe accadere a causa dell’aumento delle colture biologiche, sebbene la crisi del riso non abbia nulla a che fare con i biocarburanti ed sia stata causata da restrizioni commerciali e acquisti dettati dal panico. Eppure è la carenza che viene usata come esempio di cosa potrebbe accadere quando non viene prodotto abbastanza cibo e attualmente le colture biologiche competono con le colture alimentari.
Utilizzo dell'acqua
Sono necessarie enormi quantità di acqua per un'adeguata irrigazione delle colture di biocarburanti e per la produzione del carburante, il che potrebbe mettere a dura prova le risorse idriche locali e regionali. Una valutazione del 2018 sull’impatto idrico dei biocarburanti statunitensi ha esaminato anche l’impatto dello spostamento delle colture a filari da parte di colture energetiche per i biocarburanti e i requisiti di irrigazione. Si è scoperto che le colture energetiche erano più grandi delle colture in filari, richiedevano una stagione di crescita più lunga e riducevano il flusso d'acqua. La traspirazione (movimento dell'acqua nelle piante ed evaporazione) è aumentata dal 15% al 30% e in alcuni casi, questo tasso di consumo di acqua è aumentato dal 60% all'80%.
Il futuro dei biocarburanti
I biocarburanti non sono la soluzione miracolosa ai problemi energetici del mondo. Per risolvere il problema della diminuzione delle riserve di combustibili fossili, tutti i mezzi praticabili per raccogliere energia dovrebbero essere perseguiti al massimo. Resta tuttavia il fatto che i biocarburanti rappresentano una risorsa energetica alternativa affidabile. Con un maggiore sviluppo e ricerca è possibile superare gli svantaggi dei biocarburanti e renderli adatti a un uso diffuso da parte dei consumatori. Quando la tecnologia sarà disponibile, molti degli svantaggi saranno ridotti al minimo e il mercato ha chiaramente del potenziale. Gran parte di questo potrebbe dipendere dalla capacità dei produttori di energia di scoprire piante migliori da produrre combustibile che utilizzino meno acqua, meno terra e crescano rapidamente.
