Biopaliva – snad napravený omyl

Biopaliva: dobrý úmysl, složitá realita

V biopalivech je viděna cesta ke snížení emisí CO₂. Oblíbeného strašáka dnešní doby. Ještě před patnácti lety se zdálo, že biopaliva jsou originálním řešením a elegantní náhradou běžného benzínu a nafty. Dnes je obraz podstatně složitější. Ukazuje se, že energetika a zemědělství se nedají zachraňovat jednoduchými dotacemi bez vedlejších efektů a bez zásadní systémové změny.

Co jsou biopaliva

Biopaliva mají původ v biomase – tedy v organické hmotě. Jejich výhodou je obnovitelnost (byť pomalá) a teoretická uhlíková neutralita. Logika je jednoduchá:

1. Rostlina při růstu pohlcuje CO₂.

2. My ji spálíme.

3. Uvolní se CO₂.

4. Rostlina jej znovu pohltí.

5. Koloběh je uzavřen.

Teorie je krásná. Praxe je komplikovanější.

3 generace biopaliv

1. generace

Vyráběná z potravinářských plodin (řepka, kukuřice, pšenice, cukrová třtina).

2. generace

Z odpadní biomasy (sláma, dřevní štěpka, použité oleje).

3. generace

Řasy a pokročilé biotechnologie (zatím spíše výzkum než masová realita).

EU dnes už otevřeně ustupuje od „bezhlavé“ podpory první generace a podporuje pokročilá biopaliva.

Podle směrnice RED II (2018) a její aktualizace RED III (2023):

• Podíl obnovitelných zdrojů v dopravě musí do roku 2030 dosáhnout minimálně 14,5 % snížení emisní intenzity.

• Biopaliva z potravinářských plodin jsou zastropována (většinou max. 7 %).

• Biopaliva z palmového oleje jsou postupně vyřazována (kvůli odlesňování). Byť pěstování plodin, kterými se palmový olej nahrazuje, má stejný, ne-li horší environmentální dopady.

• Biopaliva musí vykazovat minimálně 65 % úsporu emisí oproti fosilním palivům (u nových provozů).

Nejznámější biopaliva

Bionafta (FAME / PAME / MERO)

Vyrábí se převážně z řepky. Reálné snížení emisí je 40–60 %, pokud se nezapočítají změny využití půdy. A pokud se započítá nepřímé odlesňování (ILUC), může být uhlíková bilance i horší než u nafty.

Bioethanol

Vyrábí se z cukru nebo škrobu (kukuřice, pšenice, třtina). Brazilský ethanol z třtiny patří k nejefektivnějším (úspora až 70–90 %).

Bioplyn / biometan

Vzniká anaerobním rozkladem. Při využití odpadů může být klimaticky velmi výhodný. Dnes se stále více využívá jako biometan v dopravě.

Negativa biopaliv

ERoEI (energetická návratnost)

Jak to tedy je. Nebo, lépe řečeno, jak to může být. Předně je třeba vědět, že fosilní paliva jsou v současném stavu infrastruktury, investic a technické vybavenosti v porovnání s jakoukoli jinou formou energie (větrná, solární, jaderná) v podstatě „akceptovatelná“.

Jako měřítko můžeme vzít jednotku ERoEI (Energy Return on Energy Investment). Česky řečeno: kolik energie investuji a kolik jí tím získám. Čím vyšší hodnota ERoEI, tím je daná energie nejenom ekonomičtější, ale také akceptovatelnější.

• konvenční ropa: 15–30

• zemní plyn: 20–30

• jaderná energie: 10–15

• větrná energie: 15–30

• solární energie: 8–15

• kukuřičný ethanol: 1,3–1,6

• řepková bionafta: 1–3

Problém ILUC (nepřímé změny využití půdy)

Pokud Evropa pěstuje řepku na paliva, někde jinde se musí vypěstovat potraviny. Často to vede k:

• masivnímu odlesňování (Brazílie, Indonésie),

• vysušování mokřadů (hrubé zásahy do ekosystémů),

• likvidaci rašelinišť.

A zde může klimatická bilance vyjít záporně.

Oxid dusný (N₂O)

Při intenzivním hnojení vzniká oxid dusný –skleníkový plyn asi 300× silnější než CO₂.

To je jeden z hlavních důvodů, proč některé evropské studie ukázaly, že biopaliva první generace mohou mít horší klimatickou stopu než konvenční ropa.

Potraviny, nebo palivo?

Když se podíváme na současná biopaliva, začínají být zjevné jejich limity a nepřímé náklady. Není to jen otázka toho, zda je palivo „zelené“, ale hlavně co odevzdáváme výměnou za tu iluzi čisté energie.

V České republice existuje dlouhodobá povinnost přimíchávat biosložku do pohonných hmot — tradičně se jedná o objemové podíly kolem 4,1 % v benzinu a 6 % v naftě. V praxi to znamená, že téměř každý litr paliva, který natankujete na českých čerpacích stanicích, obsahuje malé procento biopaliva (např. ethanol v benzinu nebo estery rostlinných olejů v naftě).

U benzinu se dnes běžně prodává Benzin E10, což znamená až 10 % biolihu v objemu. To je pokrok z hlediska snahy snížit emise CO₂, ale zároveň to znamená, že biolíh ve spotřebě roste.

Z dat plyne, že biopaliva první generace (řepka, kukuřice a jiné potravinářské plodiny), ač zabírají poměrně velké plochy orné půdy (některé odhady uvádějí až cca 12 % tuzemské orné půdy), ve skutečnosti pokrývají jen zhruba 0,8 % konečné spotřeby energie podle některých studií. To znamená, že tato bioenergie zabírá poměrně velkou plochu, ale její energetický přínos je velmi malý (zdroj oEnergetice.cz).

Nejde jen o čísla. Je tu dilema: využijeme půdu pro jídlo nebo pro palivo? Pokud budeme obrovské plochy zemědělské produkce věnovat palivu, které spalujeme v autech, snižujeme plochu dostupnou pro potraviny. A to ve světě, kde se s nedostatkem potravin potýká stále více lidí.

Navíc biopaliva ovlivňují i ceny potravinových komodit. Elektromobilita snižuje spotřebu benzínu, ale biolíh z kukuřice či řepky stále soutěží s obilím na trhu. V minulosti to přispělo ke krátkodobému růstu cen potravin (zejména během globální krize roku 2007–2008), přičemž důvodem nebyla jen nabídka biopaliv, ale kombinace spekulací, poptávky i extrémních výkyvů počasí.

A nezapomeňme na skutečné klimatické dopady: některé studie ukazují, že biopaliva první generace mohou po započtení změny využití půdy vyústit v vyšší emise skleníkových plynů než klasická fosilní paliva. To je paradox, který je třeba brát vážně, protože oxid dusný (N₂O), který vzniká při intenzivním hnojení, je skleníkový plyn mnohonásobně škodlivější než CO₂.

Biopaliva v letectví

Říká se, že letecká doprava je dnes zodpovědná přibližně za 2–3 % globálních emisí CO₂. Na první pohled málo. Jenže letadla létají vysoko, kde mají jejich emise silnější klimatický účinek (kondenzační stopy, tvorba oblačnosti). Reálný klimatický dopad letectví se tak odhaduje až na 3–4 % v rámci klimatických změn.

Lidé se nedokážou vzdát dovolených u moře. Letenky jsou levnější než lístky na vlak. A tak se hledá řešení. Vznikla tzv. SAF – Sustainable Aviation Fuels. Udržitelná letecká paliva.

Co je SAF?

SAF je palivo, které lze používat v současných letadlech bez zásadních úprav motorů. To je jeho hlavní výhoda. Je to „drop-in“ palivo, které se prostě přimíchá ke klasickému leteckému kerosinu.

Vyrábí se několika způsoby:

• z použitých kuchyňských olejů a tuků (HEFA),

• z biologických odpadů,

• z dřevní biomasy,

• synteticky z vodíku a CO₂ (tzv. e-fuel).

Teoreticky může SAF snížit emise během životního cyklu o 60–80 %, v některých případech i více. Ale – a to je důležité – jen pokud je skutečně vyroben z odpadních nebo nízkoemisních zdrojů. A EU už počítá procenta.

Od roku 2025 vstupuje v EU v platnost iniciativa ReFuelEU Aviation:

• 2 % SAF v leteckém palivu od roku 2025

• 6 % do roku 2030

• 20 % do roku 2035

• 70 % do roku 2050

Z toho část musí tvořit syntetická paliva (e-fuels), která jsou dnes extrémně drahá. To dokládá i to, že v roce 2024 byl podíl SAF na světové spotřebě leteckého paliva méně než 1 %. Reálné odhady jsou 0,2–0,3 %. SAF je dnes přibližně 2–5× dražší než klasický kerosin. A protože letecké společnosti fungují s nízkými maržemi, bez dotací a regulací by jej téměř nikdo nepoužíval. Dostáváme se tedy opět do situace, kdy ekologii pomáhají regulace.