1 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawie promowania energii ze źródeł odnawialnych Istotną nowością tego dokumentu jest wymóg spełniania przez biopaliwa i biopłyny kryteriów zrównoważonego rozwoju. Aby zachować kryteria zrównoważonego rozwoju i bioróżnorodności, należy promować tylko te biopaliwa, które zapewnią wysoką redukcję emisji CO2. Internet 2
2 Wzrost Zrównoważony Wzrost zrównoważony to taki wzrost, którego istotą jest zapewnienie trwałej poprawy jakości życia współczesnych i przyszłych pokoleń poprzez kształtowanie właściwych proporcji między trzema rodzajami kapitału: ekonomicznym, ludzkim i przyrodniczym .Na styku tych trzech wymiarów powinno dojść do zrównoważenia, tak aby dla środowiska rozwój był znośny, dla ekonomii wykonalny, a dla społeczeństwa sprawiedliwy. Internet 2
3 Tabela 4. Korzyści z wykorzystania biomasy przy zachowaniu kryteriów zrównoważonego rozwoju. Internet 2
4 Do 2016 r. spadek emisji w porównaniu z paliwami konwencjonalnymi ma wynieść 35%, 2017 r. – 50%, a od 2018 r. – 60%. Oznacza to, że europejscy producenci, w tym szczególnie producenci rolni, muszą spełnić szereg wymogów w zakresie Dobrej Praktyki Rolnej czy zasad cross compliance (Zasada Wzajemnej Zgodności) jako warunek uzyskania świadectwa jakości. Wspierana będzie wyłącznie produkcja biopaliw przynoszących realne oszczędności emisji gazów cieplarnianych. Internet 2
5 Aby sprowadzane spoza Unii surowce mogły być zaliczone do wykorzystania w ramach Narodowych Celów Wskaźnikowych, powinny posiadać certyfikat zrównoważonego rozwoju. Ma to istotne znaczenie dla rynku krajowego, ponieważ połowa bio- komponentów jest sprowadzana z zagranicy i nie można precyzyjnie określić ich źródła pochodzenia. Internet 2
6 Autorzy raportu Międzynarodowego Instytutu Badań nad Polityką Żywnościową (IFPRI) oceniają, że w wyniku 10% udziału biopaliw w transporcie w 2020 r. nastąpi ograniczenie emisji CO2. Uprawiane rośliny na cele energetyczne spowodują wprawdzie zwiększenie emisji CO2 o 5,3 mln ton, ale oszczędności wynikające z zastąpienia zwykłych paliw biopaliwami wyniosą 17,8 mln ton, co daje dodatni bilans 12,5 mln ton CO2. Internet 2
7 Kryteria zrównoważonego rozwoju określone w Dyrektywie mają za zadanie umożliwić osiągnięcie następujących celów: 1.Ograniczyć emisję gazów cieplarnianych powstałych podczas produkcji biopaliw i biopłynów, 2.Zwiększyć wykorzystanie gruntów zdegradowanych i silnie zanieczyszczonych, Internet 2
8 3.Zwiększyć opłacalność ekonomiczną biopaliw i dywersyfikację stosowanych surowców,4.Umożliwić osiągnięcie wskaźnika 3x20+10; w realizacji tego pakietu będą liczone tylko paliwa spełniające kryteria zrównoważonego rozwoju. Internet 2
9 Aby jednak biopaliwa wyprodukowane z biomasy mogły być uwzględnione w osiąganiu wyznaczonych celów, ograniczenie emisji gazów cieplarnianych powinno wynosić co najmniej 35%. Obliczanie wpływu biopaliw i biopłynów, spełniających kryteria zrównoważonego rozwoju, na emisję gazów cieplarnianych przeprowadza się na podstawie wartości standardowej i rzeczywistej, zawartych w załączniku do Dyrektywy, zgodnie z art. 17 i 19. Internet 2
10 Oblicza się je w następujący sposób: a)jeżeli wartość standardowa ograniczania emisji gazów cieplarnianych dla danej ścieżki produkcji została określona w załączniku V część A lub B i jeżeli wartość „ei” dla tych biopaliw i biopłynów obliczona zgodnie z załącznikiem V część C pkt 7 jest równa zeru lub mniejsza od zera, poprzez zastosowanie tej wartości standardowej; b)poprzez zastosowanie wartości rzeczywistej obliczonej zgodnie z metodologią określoną w załączniku V część C; lub Internet 2
11 c)poprzez zastosowanie wartości będącej sumą czynników wzoru, o którym mowa w załączniku V część C pkt 1, gdzie szczegółowe wartości standardowe określone w załączniku V część D lub E mogą być użyte dla niektórych czynników, a wartości rzeczywiste, obliczone zgodnie z metodami określonymi w załączniku V część C, dla wszystkich innych czynników. Internet2
12 Tabela 5. Wartości typowe i standardowe dla wybranych biopaliw (w %) Internet2
13 Udział poszczególnych rodzajów biomasy w ograniczaniu emisji CO2 jest w dużym stopniu zróżnicowany. Wpłynie to w przyszłości na strukturę wykorzystania poszczególnych rodzajów biomasy energetycznej. Ograniczenie emisji CO2 w porównaniu do paliw konwencjonalnych przedstawia się następująco: kukurydza – 80%, pszenżyto – 73%, trzcina cukrowa – 71%, żyto – 60%, palma Internet 2
14 – 46%, rzepak – 38%, soja – 33%, pszenica – 28%– 46%, rzepak – 38%, soja – 33%, pszenica – 28%. Konsekwencją tego stanu będzie m.in. stopniowe ograniczanie wykorzystania pszenicy w produkcji bio etanolu. Zmiana struktury wykorzystania poszczególnych surowców jest skutkiem zastosowania metody pełnej oceny skutków środowiskowych produkcji i wykorzystania biopaliw, opartej na analizie cyklu ich życia – LCA (Life Cycle Assessment). Internet 2
15 Metoda ta uwzględnia: bilans energetyczny, emisję gazów cieplarnianych, eutrofizację, zakwaszenie, ekotoksyczność, toksyczność dla człowieka. Internet2
16 Prowadzi się ją w pełnym łańcuchu produkcji: od uzyskania materiału rozmnożeniowego , poprzez zabiegi uprawowe, zbiór, transport , budowę i wykorzystanie instalacji do przetwarzania biomasy, proces konwersji do energii, aż po zagospodarowanie odpadów powstających w procesie produkcji. Internet 2
17 System zrównoważonego rozwoju powinien zachęcać do użytkowania rekultywowanych terenów zdegradowanych ze względu na fakt, iż szersze użycie biopaliw przyczyni się do zwiększenia zapotrzebowania na produkty rolne Internet2
18 W ocenie wpływu poszczególnych rodzajów biomasy na rozwój zrównoważony przydatny może być dokument „Raport Komisji na temat wymagań zrównoważenia w wykorzystaniu biomasy stałej i gazowej w produkcji energii elektrycznej, cieplnej i chłodu”. Określa on zasady postępowania w zakresie wykorzystania biomasy, efektywność w osiąganiu wyznaczonych celów oraz zalecenia dotyczące działań, które należy podjąć. Internet2
19 Dotyczą one niektórych odstępstw od kryteriów zawartych w Dyrektywie 2009/28/WE, których u regulowanie pozostawia się poszczególnym krajom członkowskim. Odstępstwa te mogą być następujące: 1.Nie będzie się wymagać spełnienia kryterium ograniczenia emisji (art. 17) w przypadku produktów odpadowych. Dla innych rodzaj ów biomasy obowiązują wartości standardowe podane w Aneksie II Internet 2
20 2.Metody obliczania emisji wymagają, aby wartość standardowa była dzielona przez rzeczywistą wielkość efektywności konwersji. Dopiero wówczas otrzyma się wartość całkowitej emisji. Internet 2
21 3.Kraje członkowskie powinny w swoich programach faworyzować wykorzystanie biomasy w instalacjach, które zapewniają największą efektywność konwersji, jak np. w wysokosprawnej kogeneracji. W przypadku małych kotłów na paliwa stałe Komisja Europejska oczekuje zaproponowania przez każdy kraj minimalnej efektywności. Internet 2
22 4.Kryteria zrównoważonego rozwoju wykorzystania biomasy odnosić się będą wyłącznie do producentów energii o mocy równej lub większej 1 MWe lub 1 MWc. Internet2
23 Raport dotyczy jakichkolwiek produktów organicznych , które mogą być wykorzystane w produkcji biogazu, energii elektrycznej, cieplnej lub chłodu, tj.: –biomasy rolnej (np. kukurydzy, pszenicy, słomy, biomasy z plantacji energetycznych, obornika), –biomasy leśnej (kloców, okrąglaków, pniaków, liści, gałęzi), –odpadów przemysłu drzewnego (kory, obrzynów, zrębów, trocin), -odpadów organicznych (odpadów komunalnych, drewna z odzysku, paliw odpadowych, gnojowicy). Internet2
24 Typowe i standardowe wartości emisji gazów cieplarnianych dla biomasy stałej i gazowej bez uwzględniania emisji powodowanej przez zmiany użytkowania gruntów Internet2
25 Kolejnym dokumentem pozwalającym określić wielkość emisji CO2 jest załącznik do raportowania w ramach Wspólnotowego System u Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok Internet2
26 Wartości opałowe i wskaźniki emisji wybranych paliw kopalnych i odnawialnych . Internet2
27 Monitorowanie struktury produkcji energii i stosowanych paliw jest pierwszym krokiem do zmniejszania emisji gazów cieplarnianych poprzez szersze zastosowanie paliw niskoemisyjnych lub odnawialnych. Internet2
28 2. ROLA I ZNACZENIE BIOMASY ENERGETYCZNEJ W ROZWOJU ZRÓWNOWAŻONYM [dostęp ] Dostępne pod adresem:
29
30
31 Europejska klasyfikacja biopaliw bioetanol otrzymywany z biomasy i/lub z biodegradowalnych frakcji odpadowych, możliwy do zastosowania jako biopaliwo E%, zawierające 5% etanolu i 95% benzyny silnikowej oraz jako E85, zawierające 85% etanolu i 15% benzyny, biodiesel zawierający estry metylowe (PME, RME, FAME) otrzymane z olejów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego lub odpadowych (np. posmażalniczych) tłuszczów i olejów, spełniające wymagania odpowiednich norm na oleje napędowe B5, zawierający 5% estrów i 95% naftowego oleju napędowego, B30, odpowiednio 30% i 70% oraz B100, stanowiący czyste estry o właściwościach zgodnych z odpowiednią normą, biometanol jako paliwo lub komponent paliwowy otrzymywany z biomasy,
32 Europejska klasyfikacja biopaliw bio-ETBE, eter etylo tert-butylowy otrzymywany z bioetanolu jako dodatek przeciwstukowy do benzyn podwyższający ich liczbę oktanową, stosowany w ilości 47%, bio-MTBE, eter metylo tert-butylowy otrzymywany z biometanolu o tym samym przeznaczeniu jak Bio-ETBE, stosowany w ilości 36%, BtL, jako ciekłe frakcje i ich mieszaniny otrzymywane z biomasy, mogące stanowić biopaliwa lub komponenty paliwowe, czyste oleje roślinne, otrzymywane z procesów tłoczenia, ekstrakcji i podobnych procesów, łącznie z rafinacją, z wyłączeniem modyfikacji ich składu metodami chemicznymi, mogące stanowić biopaliwa spełniające wymogi ochrony środowiska, do odpowiednich typów silników.
33 Źródło: internet 12
34 Cykl życia biopaliwa obejmuje wszystkie procesy poczynającod uprawy, produkcji nawozów i nawożenia, eksploatacji maszyn i urządzeń rolniczych, transportu, procesów przeróbki, a kończąc na procesie spalania w silniku. Uwzględniając emisję CO2w cyklu i porównując z ilością ditlenku węgla pochłoniętego przez rośliny stanowiące surowiec do produkcji biopaliw w procesie fotosyntezy, aktualnie stosowane biopaliwa wykazują bilans niekorzystny.
35 Szwajcarski instytut badawczy EMPA postanowił przyjrzeć się problemowi z nieco szerszej perspektywy, biorąc pod uwagę cały proces produkcyjny i takie czynniki, jak zużycie różnych surowców naturalnych, wyczerpywanie zasobów wody pitnej czy emisję substancji szkodliwych dla człowieka. Jako punkt odniesienia przyjęto benzynę, a wyniki badań okazały się niezwykle interesujące. Choć większość paliw ma mniejszy od benzyny wpływ na efekt cieplarniany czy powłokę ozonową, to zazwyczaj są znacznie bardziej szkodliwe pod względem zakwaszania gleby czy zanieczyszczania wód i jezior.
36 Źródło: empa.ch
37 Presja na odnawialne źródła paliw jest coraz większa, stąd też sięga się po coraz bardziej niesamowite idee. Wydaje się jednak, że najlepszą alternatywą dla paliw kopalnych są biopaliwa pozyskiwane z odnawialnej biomasy roślinnej. Wysiłki badaczy skupiają się głównie na kwasach tłuszczowych, bogatych w energię molekułach występujących w tkankach roślin. Kwasy tłuszczowe wykorzystywane są nie tylko w produkcji biopaliw, ale także szeroko stosowane w przemyśle chemicznym do wytwarzania rozpuszczalników, farb, olejów, a także masła i margaryny.
38 DSRS pozwala na znaczący wzrost mikrobialnej produkcji paliw lub związków chemicznych opartych na kwasach tłuszczowych. Technika opracowana przez amerykański Departament Energii wykrywa zmiany metabolizmu mikrobów i kontroluje ekspresję genów wpływających na produkcję biopaliw. Efekt to trzykrotne podniesienie wydajności syntezy biodiesla z glukozy roślinnej. Źródło: internet 11
39 Algi ograniczają emisję gazów cieplarnianych. Do hodowli wykorzystuje się oczyszczone ścieki oraz CO2 (algi pochłaniają 1,8 ton na tonę wyprodukowanej biomasy).
40 Literatura Źródło: internet 0 [dostępne :30] Źródło: internet 1 [dostępne :30] Źródło: internet 2 [dostępne :33] Źródło: internet 3 [dostępne :30] Źródło: internet 4 [dostępne :30] Źródło: internet 5 [dostępne :50] Źródło: internet 6 [dostępne :30] Źródło: internet 7 Źródło: internet 8 [dostępne ;10] Źródło: internet 9 [dostępne :30] Źródło: internet 10 [dostępne :30] Źródło: internet 11 [dostępne ;30] Źródło: internet 12 [dostępne :44] Źródło: internet 13 Biopłyny – paliwa ciekłe. Walidacja metod oznaczania parametrów jakościowych na przykładzie gliceryny odpadowej Roksana MUZYKA, Agnieszka PLIS, Teresa TOPOLNICKA - Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla,Zabrze [dostępne :10]