Экологические, экономические и энергетические издержки и выгоды биодизеля и этаноловых биотоплив

Негативные экологические последствия использования ископаемых видов топлива и обеспокоенность запасами нефти стимулировали поиск возобновляемых транспортных биотоплив. Для того чтобы быть жизнеспособной альтернативой, биотопливо должно обеспечивать чистую энергетическую прибыль, приносить экологические преимущества, быть экономически конкурентоспособным и производиться в больших объемах без сокращения продовольственных поставок. Мы используем эти критерии для оценки методом жизненного цикла этанола из зерна кукурузы и биодизеля из соевых бобов. Этанол приносит на 25% больше энергии, чем затрачено на его производство, тогда как биодизель — на 93% больше. По сравнению с этанолом биодизель выделяет лишь 1,0%, 8,3% и 13% сельскохозяйственных загрязнителей азотом, фосфором и пестицидами соответственно на единицу чистой энергетической прибыли. По сравнению с ископаемыми видами топлива, которые они заменяют, выбросы парниковых газов сокращаются на 12% при производстве и сгорании этанола и на 41% при использовании биодизеля. Биодизель также выделяет меньше загрязняющих веществ в воздух на единицу чистой энергетической прибыли, чем этанол. Эти преимущества биодизеля перед этанолом связаны с меньшими сельскохозяйственными вложениями и более эффективной конверсией сырья в топливо. Ни одно из биотоплив не может заменить значительную долю нефти без влияния на продовольственные поставки. Даже при выделении всего производства кукурузы и сои в США на биотопливо можно удовлетворить только 12% спроса на бензин и 6% спроса на дизельное топливо. До недавних повышений цен на нефть высокие издержки производства делали биотоплива убыточными без субсидий. Биодизель обладает достаточными экологическими преимуществами, чтобы оправдать субсидирование. Транспортные биотоплива, такие как синтетические углеводороды или целлюлозный этанол, если они производятся из малоинтенсивной биомассы, выращенной на сельскохозяйственно маргинальных землях, или из отработанной биомассы, могут обеспечить гораздо большие объемы и экологические преимущества по сравнению с биотопливами, полученными из пищевых культур.