Vyhodnocení environmentálních dopadů výroby bionafty z řepky olejné
Bakalářská práce
Studijní program: Studijní obory:
B1407 – Chemie 6107R023 – Humanitní studia se zaměřením na vzdělávání 7504R009 – Chemie se zaměřením na vzdělávání
Autor práce: Vedoucí práce:
Ivana Pešková prof. Ing. Josef Šedlbauer, Ph.D.
Liberec 2016
Prohlášení Byla jsem seznámena s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo. Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL. Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše. Bakalářskou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé bakalářské práce a konzultantem. Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elektronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
Poděkování Ráda bych touto cestou poděkovala prof. Ing. Josefu Šedlbauerovi, Ph.D., vedoucímu mé bakalářské práce, za trpělivost, čas a odborné vedení při tvorbě této práce. Dále děkuji Ing. Petru Jevičovi, CSc., prof. h. c., výkonnému řediteli Svazu výrobců bionafty, za poskytnuté informace.
4
Abstrakt Bakalářská práce srovnává vliv biopaliv a konvenčních paliv na životní prostředí. Poukazuje na různá úskalí související s pěstováním plodin pro výrobu biopaliv a samotnou výrobou biopaliv 1. generace. Rozebírá několik studií životního cyklu, které kvantifikují různé kategorie dopadů biopaliv a fosilních paliv na životní prostředí, a shrnuje jejich výsledky. Ty vyznívají ve prospěch biopaliv, zároveň ale poukazují na jejich omezení, pro která lze biopaliva 1. generace považovat spíše jen za přechodnou součást řešení náhrady fosilních paliv. Abstract Bachelor thesis compares the effects of biofuels and conventional fuels on the environment. Problems associated with growing crops for biofuels production and with the actual production of the first-generation biofuels are pointed out. Several life-cycle assessment studies are discussed, focusing on the impact of different categories of biofuels and fossil fuels on the environment and summarizing their outputs. The results are favorable to biofuels, but also reveal their limitations for which the first-generation biofuels should be considered as only a temporary solution for fossil fuels replacement.
Klíčová slova Biopaliva, životní prostředí, řepka olejná, skleníkový plyn, emise, abiotické vyčerpání, eutrofizace, acidifikace, globální oteplování, zábor půdy, fotochemický smog.
5
Obsah 1
FAKULTA PŘÍRODOVĚDNĚ-HUMANITNÍ A PEDAGOGICKÁ ........................... 1
1 Úvod .................................................................................................................................... 8 1.1 Co jsou biopaliva ......................................................................................................... 8 1.2. Druhy biopaliv ............................................................................................................ 8 1.2.1 Tuhá biopaliva........................................................................................................... 8 1.2.2 Kapalná biopaliva ..................................................................................................... 9 1.2.3 Plynná biopaliva ........................................................................................................ 9 1.2.4 Třídění do generací ................................................................................................... 9 1.3 Historie biopaliv ......................................................................................................... 10 1. 4 Legislativa k problematice biopaliv .......................................................................... 11 1.5 MEŘO ........................................................................................................................ 12 1.5.1. Řepka olejná – surovina pro výrobu biopaliv ........................................................ 12 1.5.2 Pěstování řepky olejné v ČR pro výrobu MEŘO .................................................... 13 1.5.3 Co je MEŘO............................................................................................................ 14 1.5.4 Výroba bionafty ...................................................................................................... 15 1.5.5 Významní výrobci MEŘO v ČR ............................................................................. 16 1.6 LCA metoda ............................................................................................................... 17 2 Literární rešerše................................................................................................................. 19 2.1 Zavedení kvót na emise skleníkových plynů – legislativní požadavky a důsledky pro odvětví biopaliv ......................................................................................................... 19 2.2 Porovnání dvou LCA modelů u ethanolu vyráběného z cukrové řepy a methylesteru řepkového oleje vyráběného z řepky olejné ..................................................................... 22 2.3 LCA pro různé způsoby výroby bioenergie včetně porovnání pěstování jednoletých a vytrvalých plodin a jejich dopadů na půdu ...................................................................... 28 2.4 Porovnání dopadů životního cyklu bionafty vyrobené transesterifikací řepky olejné na životní prostředí v největším španělském závodě vyrábějícím bionaftu ......................... 31 2.5. Posuzování dopadů bionafty vyrobené z řepky olejné na životní prostředí z hlediska různých pěstebních postupů a z hlediska geografické polohy ......................................... 35 3. Diskuze: ........................................................................................................................... 41 4. Závěr: ............................................................................................................................... 44 Zdroje: .................................................................................................................................. 45
6
Seznam použitých zkratek ČR – Česká republika EU – Evropská unie ES – Evropské společenství MPO – Ministerstvo průmyslu a obchodu ŽP – životní prostředí GHG – emise skleníkových plynů MEŘO, RME – metylester řepkového oleje FAME – metylestery mastných kyselin LCA – vyhodnocení dopadů životního cyklu NMVOC – těkavé organické sloučeniny (mimo metan) ISO – mezinárodní soubor norem IPCC – Mezivládní panel pro změny klimatu
7
1 Úvod 1.1 Co jsou biopaliva Biopaliva jsou produkty, které se získávají úpravou biomasy. Jedná se o úpravy mechanické a chemické. Do mechanických úprav patří například štípání a drcení, do chemických pak pyrolýza, fermentace či lisování. Biomasa je stále častěji cíleně pěstována jako zdroj energie. Patří sem obilí, olejniny, cukrová řepa a třtina, brambory, kukuřice, trávy a odpadní biomasa. Mezi odpadní biomasu můžeme zařadit zbytky z rostlinné výroby, hlavně slámu, odpady z živočišné výroby, odpady komunální, potravinářského a dřevozpracujícího průmyslu a lesní odpady. Biopaliva se vyrábějí v pevné, kapalné a plynné formě. Mezi pevná biopaliva patří například pelety, do kapalných biopaliv můžeme zařadit bioetanol a v plynné formě například bioplyn. Při spalování biopaliv se uvolňuje chemická energie obsažená v palivu a přeměňuje se na tepelnou energii, která se dál využívá. 1 Důvodem pro výrobu těchto alternativních paliv je především zvyšování CO2 v atmosféře, které je způsobeno využíváním fosilních zdrojů v podobě topiva, pohonných látek atd. Ke snížení CO2 se začala jako alternativa fosilních zdrojů používat právě biopaliva. Nejrozšířenějším kapalným biopalivem v České republice je metylester řepkového oleje neboli MEŘO, který je používán jako náhrada motorové nafty.
1.2. Druhy biopaliv Biopaliva můžeme rozdělit na tuhá, kapalná a plynná, dále pak na biopaliva 1., 2. a 3. generace, v současnosti se začíná rozvíjet výzkum už 4. generace biopaliv.
1.2.1 Tuhá biopaliva Mezi tuhá biopaliva patří polena, brikety, pelety štěpka, piliny, dále pak sláma a seno. Nejběžnějším tuhým biopalivem je dřevo, které má srovnatelnou výhřevnost s hnědým uhlím, asi 15 MJ/kg. Výhřevnost tuhých paliv ovlivňuje jejich vlhkost, doporučená vlhkost pro spalování dřeva je cca 20%. Vyšší výhřevnost než dřevo mají brikety, které se vyrábějí hlavně z pilin a upravené kůry a výhodou je jejich možnost spalování v tradičních zařízeních na spalování biomasy. Výhřevnost se pohybuje mezi 16,5 až 18,5 MJ/kg. Nejvyšší
1
Http://biopaliva.webgarden.cz/rubriky/biopaliva [online]. [cit. 2016-02-26].
8
výhřevnost mají pelety – 18 až 19 MJ/kg. Jejich nevýhodou je, že pro jejich spalování je zapotřebí speciální zařízení, jehož pořízení není právě nejlevnější. Z ekologického hlediska je ceněná především nízká produkce nežádoucích exhalací při spalování.
1.2.2 Kapalná biopaliva Mezi kapalná biopaliva patří bioetanol, bionafta či zkapalněná plynná biopaliva. Zábor zemědělské půdy však odstartoval spory ohledně reálného ekologického přínosu těchto biopaliv.
1.2.3 Plynná biopaliva Bioplyn vzniká v uzavřených nádržích z rozkladu biomasy. Díky metanu, který v nádržích vzniká, se výhřevnost bioplynu pohybuje mezi 20 až 25 MJ/m3. Zplyňováním biomasy vzniká dřevoplyn, který má široké využití. Využívá se jako pohonná látka, k vaření, k topení a k výrobě elektřiny.2
1.2.4 Třídění do generací Biopaliva řadíme do generací, ne všechny jsou však již uvedené do praxe. Biopaliva první generace jsou vyráběna z biomasy, z cíleně pěstovaných surovin, které jsou vázány na zemědělskou půdu. Protože množství půdy je omezené, jsou často energetické plodiny pěstovány na úkor dalších potravinářských plodin, např. žita, pšenice, což otevírá celosvětovou otázku produkce potravin a výživy ve světe. Paliva první generace jsou v současnosti nejrozšířenější. Do těchto paliv je možné zařadit všechna biopaliva, která mají rostlinný původ, ale také živočišnou nebo mikrobiální složku – patří sem tedy bioetanol vyráběný z obilí, cukrové řepy, cukrové třtiny, kukuřice, škrobu a rostlinných odpadů prostřednictvím procesu kvašení a rafinace, dále MEŘO neboli metylester řepkového oleje, který je přetransformovaný z vylisovaného oleje řepky pomocí esterifikace, dále pak také biobutanol, tvořený konverzí bioetanolu. Běžní uživatelé tato paliva většinou znají jako bionaftu a bioetanol. Biopaliva druhé
generace tvoří produkty zejména ze zbytků dřeva a odpadů potravinářské produkce. Technologický proces při produkci tohoto typu biopaliv je složitější a náročnější než fermentační výroba etanolu či esterifikace olejů, nekonkurují však potravinářské produkci jako biopaliva
2
Http://www.nazeleno.cz/biopaliva.dic [online]. [cit. 2016-02-26]
9
první generace. Na českém trhu se zatím nevyužívají, ale v Evropě je již v provozu několik
zařízení, která tato biopaliva vyrábí. Velké naděje jsou vkládány do biopaliv třetí generace, vyrobených z biomasy řas. V porovnání s energetickými plodinami, např. řepkou olejnou, jsou charakteristické vysokou výtěžností na jednotku plochy V současnosti již běží vědecké
výzkumy a pokusy se čtvrtou generací biopaliv, využívajících geneticky upravených bakterií.3 V ČR se zatím vyrábí biopaliva první generace, která mají být do budoucna nahrazena biopalivy druhé generace, vyráběnými z nepotravinářských surovin. Mezi státy Evropy, které hojně využívají biopaliva, se řadí především Německo, Francie, Švédsko ad., v celosvětovém měřítku se jedná především o Brazílii a USA.
1.3 Historie biopaliv Až do poloviny 18. století bylo nejvýznamnějším zdrojem energie dřevo. Vyrábělo se z něho dřevěné uhlí v tak velkém měřítku, že těžba dřeva vedla k drancování lesních porostů a toto odlesňování skončilo až s těžbou uhlí v druhé polovině 18. století. První motory pro pohon automobilů byly konstruovány pro pohon na biopaliva. Rudolf Diesel představil v roce 1898 v Paříži motor na olej z burských oříšků, a pokud by se díky svým známým nestal později akcionářem ropné společnosti, kdo ví, na co bychom dnes jezdili. Rostlinný olej se přesto používal až do roku 1920. Henry Ford sestavil motor na etanol z kukuřice. Vývoj automobilového průmyslu a vznik spalovacího motoru dal rozvoji těžby ropy zelenou. Tu stačilo vytěžit, upravit a dopravit na místo určení, což bylo výhodnější než pěstování produktů na výrobu biopaliv. Mezi dvěma světovými válkami, kdy byla nadměrná lihovarská výroba regulována kvótami, se znovu objevila myšlenka využití lihu jako paliva do spalovacích motorů. Tehdy se stává líh průkopníkem biopaliv v Evropě. V roce 1922 se začíná líh používat jako palivo pro zážehové motory i v Československu. Šlo o dynalkohol, který obsahoval 50% kvasného lihu, 30% benzenu a 20% benzínu. Po druhé světové válce přebírá prvenství těžba ropy.4
3
Http://biopalivafrci.cz/co-jsou-to-biopaliva/druhy/ [online]. [cit. 2016-02-26].
4
Http://biopalivafrci.cz/co-jsou-to-biopaliva/historie/ [online]. [cit. 2016-02-26].
10
1. 4 Legislativa k problematice biopaliv Výroba biopaliv je podporována Evropskou unií. Cílem výroby alternativních paliv je snížení emisí CO2. Legislativa Evropské unie ukládá členským státům řídit se v této oblasti zejména směrnicemi 2003/96/ES, 2009/28/ES a 2003/30/ES. Směrnice 2003/96/ES o zdanění energetických produktů a elektřiny definuje energetické výrobky, kterých se týká zdanění spotřební daní, a jejich použití. Tato směrnice se zabývá zdaněním topných olejů, definuje energetické výrobky, daň z biopaliv, které mohou být od daně osvobozeny nebo je daň snížená.5 Směrnice 2009/28/ES stanovuje rámec pro dosažení 20 % obnovitelných zdrojů na konečné spotřebě energie EU do roku 2020. Tento cíl je rozdělen mezi členské státy EU, každý stát si určuje podíl sám, avšak musí dosáhnout alespoň 10 % obnovitelných zdrojů na konečné spotřebě.6 Evropská směrnice 2003/30/ES se zabývá povinným přimícháváním biosložky do pohonné hmoty. Tato směrnice byla sepsána na základě minimálního procenta biopaliv či jiných obnovitelných paliv v dopravě jako náhrady fosilních paliv a stanovuje k 31. 12. 2005 povinné přimíchávání 2% a k 31. 12. 2010 5,75% referenční hodnoty. Tyto uvedené referenční hodnoty v procentech jsou vypočteny na základě energetického obsahu celkového množství benzinu a nafty. Povinností každého členského státu bylo do 31. 12. 2004 zapracovat základní ustanovení do své legislativy a současně se zavázat, že budou v oběhu pohonné hmoty, které splňují normy pro životní prostředí stanovené právními předpisy Společenství.7 Jednou ze základních legislativních úprav pro výrobu biopaliv je v České republice návrh z roku 1992 Oleoprogram pro využití řepky olejné jako bionafty nebo biomaziva. Základním cílem programu bylo využití dostupných zdrojů tuzemské řepky, souběžné řešení strukturálních problémů zemědělské výroby a využívání netradičních obnovitelných zdrojů energie a surovin.
5
Evropská směrnice 2003/96/ES
6
Evropská směrnice 2009/28/ES
7
Evropská směrnice 2003/30/ES 11
V zákoně č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší ve znění zákona č. 92/2004 Sb. je ustanoveno, že osoby, které v ČR uvádějí do volného daňového oběhu motorové benziny nebo naftu, mají povinnost zajistit, aby v pohonných hmotách pro dopravní účely bylo obsaženo stanovené minimální množství biopaliv od 1. 5. 2004.8 Dalším posílením rozvoje biopaliv je snížená spotřební daň u směsného paliva obsahujícího 31% objemu řepkových metylesterů, která je ukotvená ve vyhlášce 229/2004 Sb. S účinností od 1. 1. 2016 vešla v platnost novela zákona č. 353/2003 Sb. o spotřebních daních. Od 1. ledna 2016 je směsná nafta zdaňována sazbou daně 9265,- Kč/1000 litrů. Metylestery mastných kyselin určené pro pohon motorů, výrobu tepla nebo výrobu směsí budou zdaňovány sazbou ve výši 4590,- Kč/1000 litrů. Těmito změnami ve spotřební dani došlo v současné době k výraznému oslabení trhu s biopalivy.
1.5 MEŘO 1.5.1. Řepka olejná – surovina pro výrobu biopaliv Řepka patří mezi významné zemědělské komodity České republiky, ze které se vyrábějí biopaliva (metylester řepky olejné). Řepka olejná patří do čeledi brukvovitých. Tato rostlina dorůstá 60 – 120 cm. Její přímá lodyha je celá namodralá, spodní listy jsou řapíkaté. Květ je žlutý a skládá se ze čtyř srdčitých kvítků. Plodem této rostliny jsou šešule, ve kterých se ukrývají semena kulatého tvaru hnědo-černé barvy. Řepka olejná je pěstována pro svá semena a zasévá se na podzim či na jaře do předem připravené půdy.9
8
Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší
9
ŠÍDOVÁ, Kornélie. Burkev řepka olejka (Brassica napus). In: Hobby.cz [online]. 2011-10-31, © 2013 [cit. 2013-03-17]. Dostupné z: http://hobby.idnes.cz/brukev-repka-olejka-brassicanapus-dtz-/herbar.aspx?c=A111031_180314_herbar_kos.
12
1.5.2 Pěstování řepky olejné v ČR pro výrobu MEŘO
Řepka olejná patří ke komerčním plodinám a svou pozici si na trhu udržuje i díky svým vedlejším produktům. V České republice i v Evropě řepka olejná dominuje v produkci i pěstitelské výměře. Řepka je dlouhodobě relativně ekonomicky efektivní plodinou, k čemuž do určité míry dopomáhají i smlouvy mezi pěstiteli a odběrateli. Pro výrobu MEŘO se v ČR v roce 2013 spotřebovalo 463 320 t řepkového zrna, což při průměrném výnosu 3,45 t/ha představuje plochu 134 296 ha, resp. 32,1 % celkové sklizňové plochy řepky olejky v roce 2013 (tab. dále ).
Tab.: Bilance osevních ploch a produkce řepky olejky využité na výrobu MEŘO 2010
2011
197 988
210 092
172 729
181 694
186 268
197 492
159 979
181 694
t
474 983
503 605
407 946
463 320
ha
368 824
373 386
401 319
418 808
t/ha
2,83
2,80
2,76
3,45
1 042 418
1 046 071
1 109 137
1 443 210
ha
167 838
179 859
147 807
134 296
%
45,5
48,2
36,8
32,1
Jednotka
Výroba FAME: 1) z toho MEŘO Spotřeba řepky olejky na výrobu MEŘO 2) Sklizňová plocha řepky olejky 3) Výnos řepky olejky 3) Produkce řepky olejky 3)
t
t
2012
2013
Plocha řepky olejky, při daném výnosu, určená pro výrobu MEŘO Podíl ploch řepky olejky zpracované na MEŘO z celkových ploch 1)
zdroj: MPO - Eng (MPO) 6-12
2)
zdroj: VÚZT & SVB s ohledem na účinnost získávání řepkového oleje a jeho reesterifikaci, řepka olejka 2,55 kg na 1 kg MEŘO
3)
zdroj: ČSÚ
13
Výroba metylesterů mastných kyselin (FAME) byla v loňském roce nejnižší od roku 2009. Toto tvrzení vyplývá ze statistik ministerstva průmyslu. Proti roku 2014 poklesla meziroční produkce o 23,5%. Podle výkonného ředitele Sdružení pro výrobu bionafty Petra Jeviče může za pokles mimo jiné i vyšší kvalita bionafty. Povinnost snižovat emise skleníkových plynů tak byla docílena i menší spotřebou bionafty. Biopaliva a jejich státní podpora jsou terčem politické diskuze. V loňském roce se u některých vysokoprocentních biopaliv zavedla spotřební daň a současně se zpřísnily podmínky přimíchávání biosložek do běžných pohonných hmot. Předchozí podpora skončila v polovině loňského roku. [Tisková zpráva ČTK (z údajů MPO)-28. 2. 2016] Tab.: Výroba FAME/MEŘO v ČR ROK OBJEM VÝROBY (t) 2009
154 923
2010
197 988
2011
210 092
2012
172 729
2013
181 694
2014
219 316
2015
167 646
1.5.3 Co je MEŘO Metylester řepkového oleje je nažloutlá kapalina neomezeně mísitelná s motorovou naftou. Není toxická, neobsahuje těžké kovy ani zdraví škodlivé látky. Je ale agresivní vůči běžným nátěrům a pryžím. Ve srovnání s motorovou naftou dochází při spalování MEŘO k významnému snížení emisí. Oproti motorové naftě neobsahují rostlinné oleje žádnou síru, proto při jejich spalování nedochází ke vzniku oxidů síry, které ve styku se vzdušnou
14
vlhkostí vytváří kyseliny a jsou příčinou kyselých dešťů. Všeobecně platí, že při úrodě 2 až 4 tun řepkového semene na hektar je možné získat 1000 až 2000 litrů MEŘO.10
1.5.4 Výroba bionafty Zaměřím se na nejčastější způsob výroby biopaliv a tím je transesterifikace rostlinných olejů. Základem pro výrobu bionafty může být v podstatě libovolný rostlinný nebo živočišný tuk. Pro své vlastnosti je v Evropě nejoblíbenější surovinou řepkový olej, který se získává lisováním z řepkových semen. Tab.: Složení řepkového oleje 11 Složky řepkového oleje Podíl v % Triglyceridy
94,4 – 99,1
Fosfolipidy
do 2,5
Volné mastné kyseliny
0,4 – 1,2
Nezmýdelnitelné látky
0,07 - 0,12
Chlorofyl
0,005 – 0,035
Síra
0,0005 – 0,002
Transesterifikace má za úkol rozštěpit složitější molekuly tak, aby množstvím uhlíků odpovídaly naftě, která v molekule obsahuje řetězec jedenácti až třinácti uhlíků. Mezi základní suroviny na výrobu bionafty patří rostlinný olej, hydroxid draselný, metanol a kyselina citronová. Při výrobě bionafty probíhá s použitím katalyzátoru reakce mezi olejem a metanolem. Přitom se od glycerinu odštěpí řetězce mastné kyseliny a spojí se s metanolem na metylester mastné kyseliny - MEŘO. Při následném čištění se z bionafty odstraní zbývající glycerin, který najde uplatnění v jiných oborech.12 Výroba bionafty
10
Http://biopaliva.webgarden.cz/rubriky/mero [online]. [cit. 2016-02-26].
11
Http://www.wlyceum.cz/web/soubory/zezulka.pdf [online]. [cit. 2016-02-27].
12
http://people.fsv.cvut.cz/~vydra/files/EZ1-Navody/bionafta.pdf 15
Výroba bionafty
MEŘO je mísitelný v libovolném poměru s obyčejnou naftou a má velmi podobné vlastnosti jako nafta. Tab.: Složení MEŘO Metylester mastných kyselin řepkového oleje
98%
Mono-, di- a triglyceridy
1%
Metanol
0,3%
Volné mastné kyseliny
0,3%
Volný glycerol
0,02%
Nezmýdelnitelné látky
0,38
Kyselina citronová je vhodná jako prostředek pro přípravu esterů a dále je možné tuto kyselinu použít při kysele katalyzované transesterifikaci jako katalyzátor. Většinou se ale používá kyselina sírová.
1.5.5 Významní výrobci MEŘO v ČR Agropodnik, a.s, Jihlava
Dobronín 315
Preol,a.s
Terezínská 1214 410 02 Lovosice
Jan Horák – HH corporation Litomyšlská ul.
16
588 13 Polná 560 02 Česká Třebová
1.6 LCA metoda
Metoda LCA13 vznikla v USA na přelomu 60. let 20. stol. V Evropě se objevila na konci 70. let 20. stol. Během této doby došlo k vylepšování metodiky a také ke změnám názvu. Současný název LCA – Posuzování životního cyklu (Life Cycle Assessment) vznikl až v roce 1990. V roce 2006 byla vydána ČSN EN ISO 14040, která stanovuje členění, principy a způsob posuzování životního cyklu materiálů. LCA je systémová analýza, která celistvě zkoumá dopady výrobků nebo služeb na životní prostředí během jeho celého životního cyklu. Mapují se všechny dopady spojené s výrobkem od těžby surovin, výroby, užívání, až po jeho zneškodnění. Jinak se této metodě říká také „cradle to grave“ (od kolébky po hrob).
Jednotlivé fáze životního cyklu ovlivňují životní prostředí rozdílně. Některé produkty zatěžují životní prostředí nejvíce při své výrobě a jiné naopak až po ukončení životnosti. Všechny produkty ale ovlivňují životní prostředí po celou dobu svého životního cyklu. Rozdíly u stejných výrobků mohou mít rozdílné dopady na životní prostředí, zejména například při různých způsobech výroby. Výsledkem LCA jsou kvantitativní data vyjadřující environmentální dopady, kam patří čerpání zdrojů (energie a suroviny) a znečišťování vzduchu, vody a půdy (kapalné a pevné odpady a emise). Dále jsou výstupem kvalitativní
13
Http://atelier-dek.cz/lca-anal%C3%BDza-%C5%BEivotn%C3%ADho-cyklu-epd-
environment%C3%A1ln%C3%AD-prohl%C3%A1%C5%A1en%C3%AD-o-produktu-646 [online].[cit. 2016-03-17].
17
údaje popisující přesnost a použitelnost kvantitativních dat a popisující neměřitelné environmentální aspekty, jako nároky na půdu, vliv imisí apod. S rostoucím zájmem o životní prostředí je metoda LCA rozvíjena po celém světě. Jejím cílem je kvantifikovat veškeré toky mezi produktovým systémem a životním prostředím a přiřadit jim potenciální environmentální dopad. Proto je tato metoda velmi komplexní a složitá. Důsledkem jsou poměrně obecné požadavky norem na zpracování LCA studií. Jejich naplnění je v současnosti nemyslitelné bez použití některého ze specializovaných softwarových nástrojů, využití databází procesů a vytvořených metod pro posuzování dopadů. Teprve s těmito nástroji je možné uvažovat o zpracování případové studie LCA a věnovat pozornost konkrétnějším požadavkům norem ISO.
18
2 Literární rešerše V následujících kapitolách je přehledně zpracováno několik literárních zdrojů, které aplikují metodiku LCA na posouzení environmentálních dopadů bionafty ve srovnání s fosilními palivy. První zdroj takto zpracovává pouze jeden z aspektů – produkci skleníkových plynů, další zdroje zahrnují širší spektrum environmentálních dopadů. Zdroje byly vybrány tak, aby reprezentovaly současný stav poznání v problematice posouzení environmentálních dopadů používání biopaliv vyrobených z MEŘO. Zahrnuto je srovnání těchto biopaliv s fosilními palivy, vybrané studie se zabývají širšími dopady včetně záboru a změn využití zemědělské půdy. Primární pozornost byla věnována pěstování řepky v klimatických podmínkách obdobných ČR.
2.1 Zavedení kvót na emise skleníkových plynů – legislativní požadavky a důsle dky pro odvětví biopaliv 14 Tématem článku je specifikace emisních faktorů referenčního fosilního paliva a základních norem pro paliva, zejména intenzity emisí skleníkových plynů. Stanovuje se podíl biopaliv v energetických a objemových procentech pro splnění povinnosti snížení emisí skleníkových plynů z pohonných hmot při reálné úspoře emisí GHG u biopaliv, se kterými se již dnes obchoduje. 20. dubna 2015 přijala Rada EU směrnici 2015/652, kterou se stanoví metody výpočtu a požadavky na podávání zpráv podle směrnice EP a Rady 98/70/ES o jakosti benzínu a motorové nafty. Metoda výpočtu emisí skleníkových plynů u paliv a jiné energie z nebiologických zdrojů by měla zajistit podávání dostatečně přesných zpráv tak, aby mohla Komise kriticky zhodnotit, na kolik dodavatelé plní povinnosti, které jim stanoví čl.7a odst. 2 směrnice 98/70/ES. Metoda výpočtu by měla také motivovat ke snižování intenzity GHG z paliv, jež dodávají.
14
Ing. Petr Jevič, CSc; prof. h.c., Ing. Zdeňka Šedivá – VÚZT, v. v. i. & SVB Praha
19
Celkové emise z referenčního fosilního paliva dle směrnice RED byly stanoveny ve výši 83,8 g CO2eq /MJ. Základní norma pro paliva podle směrnice Rady EU 2015/652 byla stanovena ve výši 94,1 g CO2eq /MJ. Jde o základní normu paliva vycházející z emisí GHG z fosilních paliv během jejich životního cyklu na jednotku získané energie. Tab.: Snižování emisí skleníkových plynů z pohonných hmot Kvóty biopaliv a obnovitelné elektřiny pro dopravu s ohledem na kritéria udržitelnosti biopaliv1) a povinnost snižování emisí GHG z pohonných hmot2) v letech 2014 - 2020 Povinnost
Minimální úspora
Podíl biopaliv a
snižování emisí
emisí GHG
obnovitelné elektřiny
GHG o
u biopaliv
v dopravě na celkové
(%)
(%)
spotřebě (% e.o.)
2014 - 2016
2
35
5,71
2017 - 2019
4
50
8,00
2020
6
60
10,00
1)
V souladu se směrnicemi RED a FQD a Nařízením vlády č.351/2012Sb., ze dne 3.10. 2012 o kritériích udržitelnosti biopaliv
2)
V souladu se směrnicemi FQD a zákonem č. 201/2012 Sb., ze dne 2.5.2012, o ochraně ovzduší Dvojí podpora u vysokoprocentních a čistých biopaliv se nevztahuje na producenty, jejichž paliva uváděná na trh se nepoužívají pro plnění povinnosti mísení minimálního množství biosložky do fosilních paliv. Vysokoprocentní a čistá biopaliva jsou významná z pohledu plnění povinností v oblasti snižování emisí skleníkových plynů pro fosilní pohonné hmoty. Právní úprava zachovává možnost použít tato biopaliva k prokázání snížení emisí, k nimž se ČR ve vztahu k EU zavázala, a to snížení o 2 % do konce roku 2014, o 4 % do konce roku 2017 a o 6 % do konce roku 2020. Je evidentní, že tento závazek státu promítnutý jako povinnost dodavatelů pohonných hmot obsažená v zákoně o ochraně ovzduší nebude možné bez vysokoprocentních a čistých biopaliv dodržet.
Snižování emisí skleníkových plynů v celém řetězci výroby FAME - MEŘO Pro snižování emisí skleníkových plynů je třeba se zamyslet i nad používáním dusíkatých hnojiv. Mezi různými druhy dusíkatých hnojiv nalezneme značné rozdíly v množství energie potřebné k jejich výrobě. Nejlepší alternativu nabízí využití organických hnojiv, které dodávají půdě a potažmo rostlinám nejvíce živin. Příkladem takového organického hnojiva je kejda. I zde je ale potřeba snížit emise plynů, které se uvolňují do ovzduší při hnojení dusíkem. Výpočet je založen na uvolnění 1 % N2O z aplikovaného množství dusíkatého hnojiva (podle IPCC). Na každý 1 kg dusíkatého hnojiva to představuje 0,0157 kg N2O nebo ekvivalentně 4,65 kg CO2. U N2O je použit emisní faktor 296 (příspěvek
20
molekuly oxidu dusného ke skleníkovému efektu ve srovnání s účinkem molekuly CO2). Optimalizace strategie hnojení má ale právě u řepky své hranice, zvláště s ohledem na očekávaný výnos. Při výpočtu je vhodné kombinovat použití hodnot emisí GHG v rámci výrobního řetězce. Tab.: Příklad optimalizace emisí GHG pro metylestery řepkového a slunečnicového oleje (FAME) v g CO2eq/MJ v řetězci od pěstování do zpracování FAME Řepkové zrno
Slunečnicové zrno
Standardní
Emise GHG
Standardní
Emise GHG
hodnoty emisí
po
hodnoty emisí
po
GHG
optimalizaci
GHG
optimalizaci
Pěstování
29
23,2
18
18
Přeprava a distribuce
1
1
1
1
Zpracování
22
15
22
15
CELKEM
52
39,2
41
34
51
59
Motorová nafta
83,8
Úspory emisí GHG
38
53
(%)
Tab.: Objemový podíl jednotlivých konvenčních biopaliv při jejich max. podílu 7 % energetického obsahu v souladu s Evropským parlamentem schválenou novelizací směrnic RED a FQD dne 28. 4. 2015 Fosilní palivo
Motorová nafta
Motorový benzin
36 MJ/l
32 MJ/l
Výhřevnost
Hydrogenované rostlinné oleje
FAME/MEŘO
Biopalivo
Bioetanol
HVO 1) Výhřevnost
33 MJ/l
34 MJ/l
Podíl konvenčních paliv
na
celkové
21 MJ/l
7 % e.o. 7,6 % V/V
7,4 % V/V
21
10,3 % V/V
spotřebě motorových paliv Max.
podíl
fosilním palivu
ve
B7 (ČSN EN
Musí splňovat
E5 / E10 ČSN EN
590:2014)
normu na
228:2013
7 % V/V
motorovou naftu
5 % V/V / 10 %
(6,7 – 7,3) % V/V
V/V2) (4,8 – 5,2) / (9,5 – 10,5) % V/V
1)
Parafinické motorové nafty ze syntézy nebo hydrogenační rafinace (PrEN 15940:2014)
2)
Motorový benzin E10 zatím není zaveden.
Závěr Od 1. 1. 2015 se vedle ceny biopaliv stává také podstatným faktorem ovlivňujícím jejich prodej i hodnota úspor emisí GHG, potvrzená platným certifikátem. Certifikace všech biopaliv je nutnou podmínkou jejich uplatnění na trhu s pohonnými hmotami. Dodavatelé a distributoři pohonných hmot začali preferovat biopaliva s nejvýhodnějším poměrem mezi úsporou emisí GHG a prodejní cenou, což začíná vytvářet konkurenci mezi jednotlivými druhy biopaliv. Hledají se různé možnosti zlepšení a optimalizace pěstování zemědělských plodin pro konvenční biopaliva. Optimalizují se energetické vstupy v celém řetězci výroby biopaliv.
2.2 Porovnání dvou LCA modelů u ethanolu vyráběného z cukrové řepy a methylesteru řepkového oleje vyráběného z řepky olejné 15
15
HALLEUX, Hubert, Stéphane LASSAUX, Robert RENZONI a Albert GERMAIN, 2008. Comparative life cycle assessment of two biofuels ethanol from sugar beet and rapeseed methyl ester: With a preface by JÖrg Schweinle. The International Journal of Life Cycle Assessment [online]. 5., roč. 13, č. 3, s. 184–190. ISSN 0948-3349, 1614-7502. Dostupné z: doi:10.1065/lca2008.03.382
22
Metodika LCA byla v Belgii úspěšně aplikovaná na dva hlavní způsoby výroby biopaliv s využitím konkrétních lokálních dat. Cílem této studie je porovnání dvou LCA modelů pro dvě biopaliva: bioetanol z cukrové řepy a RME z řepky olejné. Nabízejí tyto alternativní zdroje opravdu environmentální výhody? Jako srovnávací jednotka je použito ujetí 100 km středně velkého auta, vyrobeného ve 21. století. Výsledky jsou prezentovány pro automobily pracující s čistými biopalivy. Cílem je zjistit, které biopalivo je k ŽP šetrnější. Příslušné kategorie dopadů na ŽP zahrnují: karcinogenní účinky, anorganické respirační účinky, organické respirační účinky, globální oteplování, ekotoxicita, acidifikace, eutrofizace a spotřeba fosilních paliv. Fosilní paliva Do LCA modelů je zahrnuta těžba ropy, výroba a distribuce fosilních paliv. Tyto údaje byly stanoveny za použití databází Simapro. Data o emisích skleníkových plynů a o spotřebě paliva byla stanovena z porovnání různých literárních zdrojů. Dusíkaté emise a emise částic byly vypočítány jako průměrné emise ze středních vozů z certifikovaného ročního testu. Tab.: Energetická spotřeba a emise výfukových plynů Spotřeba
Benzín
Nafta
Etanol
RME
223,5
183,1
223,5
183,1
16,5
13,4
---------
0,74
2,4
7,6
2,4
7,6
0,129
0,0645
0,129
0,0645
10,2
25,6
6,35
28,2
0,5
3,56
0,5
1,89
2,53
9,59
6,38
3,17
(MJ/100 km) CO2 (fosilní) (kg/100 km) CH4 (mg/100 km) N2O (mg/100 km) NOx (mg/100 km) Částice (mg/100 km) NMVOC (mg/100 km) 23 Efektivita motorů a emise skleníkových plynů jsou stejné jak pro biopaliva, tak pro fosilní paliva. Spalováním biopaliv oxid uhličitý nepřispívá ke globálnímu oteplování, ale
NMVOC
2,53
9,59
6,38
3,17
(mg/100 km) Efektivita motorů a emise skleníkových plynů jsou stejné jak pro biopaliva, tak pro fosilní paliva. Spalováním biopaliv oxid uhličitý nepřispívá ke globálnímu oteplování, ale patří do přirozeného koloběhu uhlíku. Pouze malá část oxidu uhličitého, který vzniká při spalování fosilního metanolu při výrobě bionafty, přispívá ke globálnímu oteplování. Použití bioetanolu vede ke snížení emise oxidů dusíku, k nárůstu emisí těkavých organických látek a nemá žádný vliv na emise částic. Použití RME vede ke snížení emisí částic a těkavých organických látek, ale na druhou stranu k nárůstu emisí oxidů dusíku. Biopaliva Při výrobě biopaliv je nutné vzít v úvahu vše, co souvisí s pěstováním řepky olejné a cukrové řepy. Patří sem použitá hnojiva, pesticidy, půdní emise dusíku, spotřeba paliva u traktorů a emise traktorů (hnojení, obdělávání půdy, sklizeň a doprava), valorizace vedlejších produktů. Data jsou shrnutá v tabulce a pochází z různých zdrojů, aby byla zajištěna věrohodnost studie. Tab.: Hmotnostní bilance plodin (kg/ha) Řepka olejná
Cukrová řepa
Dusíkatá hnojiva
144
135
K2O
74
212,5
P2O5
74
125
Pesticidy
2,3
5,3
Spotřeba paliva
111,3
101
Produkce RME
1406
---------------
Produkce etanolu
..-------------
4104
Zpracování RME Dalším krokem je přeměna surovin na výrobu biopaliv. Jde o následující kroky: vysušení řepkového zrna, extrakci oleje, rozpouštění v hexanu (nepatrné množství unikne do ovzduší), reakce oleje s fosilním metanolem, vznik esteru řepkového oleje a glycerinu, který se čistí a 24
dále používá v chemickém průmyslu. Vedlejší produkty výroby se používají také jako krmivo pro zvířata. Spotřeba energie a chemických látek je uvedena v tabulce. Tab.: Hmotnostní a energetická bilance výroby RME Elektrická
Teplo (MJ/t RME)
Chemikálie
energie
(kg/ t RME)
Vedlejší produkty
(kWh/ t RME)
(kg/ t RME)
Sušení
812
33
-----------
Extrakce
2317
106
Hexan: 2,7
Šlechtění
162
11
-----------
--------------
Esterifikace
947
37
Metanol: 109
Glycerin:100
-------------Krmivo: 1582
Zpracování etanolu Po promytí a drcení řepných bulv se cukr extrahuje a vzniká sirup, který se dále pasterizuje a fermentuje. Vznikne etanolový roztok, ze kterého vzniká po destilaci a čištění biopalivo. Vedlejším produktem je buničina. Tab.: Hmotnostní a energetická bilance výroby etanolu Elektrická
Teplo (MJ/ t etanolu)
Vedlejší
energie
produkty
(kWh/ t etanolu)
(kg/ t etanolu)
Mytí a drcení
-------------
61
-------------
Extrakce cukru
970
139
-------------
Fermentace
-------------
76
-------------
Čištění
5271
50
-------------
Sušení buničiny
5708
135
746
Z tabulek je zřejmé, že dopady na zpracování cukrové řepy jsou vyšší než u řepky olejné, protože extrakce oleje je jednodušší proces než extrakce cukru. Krmivo pro zvířata
25
Je důležité počítat také s vedlejšími produkty ve formě krmiva pro zvířata. Výživnost uvádí následující tabulka. Tab.: Obsah bílkovin, cukru a škrobu v krmivu pro zvířata Bílkoviny (%)
Cukr – škrob (%)
Řepka olejná
35
32
Cukrová řepa
11
12
Pšenice
12
63
Hrášek
25
50
Zábor půdy Vzhledem k tomu, že metoda Eco-Indicator 99 nepočítá s půdou jako s omezeným zdrojem, nebylo možné posoudit dopad tohoto vlivu na životní prostředí. Je možné, že by tento vliv mohl ovlivnit celkové dopady výroby biopaliv na životní prostředí. Nicméně je možné učinit kvalitativní srovnání mezi oběma biopalivy. Pro funkční jednotku (ujetí 100 km) je zapotřebí většího povrchu orné půdy u RME, protože výtěžek plodin je nižší než u bioetanolu. Ale vzhledem k výrobě vedlejších produktů, kterými je u řepky krmivo pro zvířata a glycerin, se stává pěstování řepky olejné výhodnější pro zábor půdy než pěstování cukrové řepy. Výtěžek řepky olejné je ve srovnání s cukrovou řepou poměrně nízký, takže dopady na výrobu hnojiv a práci zemědělské techniky jsou větší než u cukrové řepy. Graf: Dopady na životní prostředí v relativním měřítku
26
Graf: Dopady na životní prostředí po normalizaci
Graf: Celkové porovnání dopadů výroby bionafty, bioetanolu, benzínu a nafty na životní prostředí
Závěr K životnímu prostředí je dle výsledků studie nejšetrnější výroba RME. Důvodem tohoto závěru je hlavně využití vedlejších produktů ze zpracování řepky olejné a menší energetické náklady na výrobu RME. U cukrové řepy bychom měli zmínit náročnost na energie při zpracování. Ke globálnímu oteplování přispívá hlavně výroba nafty a benzínu. Řepka je v tomto ohledu nejšetrnější.
27
2.3 LCA pro různé způsoby výroby bioenergie včetně porovnání pěstování jednoletých a vytrvalých plodin a jejich dopadů na půdu 16 Studie je zaměřená na porovnání dopadů různých druhů výroby biopaliv 1. a 2. generace a pěstování jednoletých nebo vytrvalých plodin. Výsledky mají ukázat, jestli životní prostředí méně zatíží pěstování jednoletých nebo vytrvalých rostlin. Některé studie uvádějí negativní dopady výroby biopaliv ve srovnání s fosilními palivy. Důvody těchto protichůdných výsledků pramení z nedůvěry a variability LCA postupů, z nedostatku údajů a nepřesností měření. LCA výsledky se mohou lišit na základě různých pěstitelských postupů (hnojiva, pesticidy), geografických podmínek a změny využívání půdy. Proto je potřeba objasnit skutečný a přesný přínos biopaliv a upřesnit kategorie dopadů jako jsou například emise skleníkových plynů, znečištění ovzduší, eutrofizace, acidifikace a negativní vliv na zdraví. K posuzování dopadů na ŽP byly vybrány čtyři trvalky a pět jednoletých rostlin: Ozdobnice čínská, obří rákos, proso, artyčok, čirok, kukuřice, pšenice, řepka a slunečnice. Dopady byly posouzeny standardními postupy LCA a poté vyhodnoceny softwarem SimaPro LCA. Dle jednotlivých scénářů byly porovnány environmentální dopady v oblasti změny využití půdy a v oblasti energií. Pro první případ se výzkum zabýval jak plodinami energetickými, tak potravinářskými. U porovnání energetických nároků byly použity pouze energetické plodiny. Do vstupů byly zahrnuty následující aspekty: orba, použití bran, zavlažování, okopávání, ošetřování (herbicidy, pesticidy), sklizeň, pohonné hmoty, semena. Z výstupů to byla energie, biomasa, obilí. Dále byla do vstupů zahrnuta i pracovní doba strojů potřebných k daným pracím. Následující grafy ukazují dopady na životní prostředí, které jsou seskupeny do různých kategorií v oblasti energetiky a využití půdy.
16
FAZIO, Simone a Andrea MONTI, 2011. Life cycle assessment of different bioenergy production systems including perennial and annual crops. Biomass and Bioenergy [online]. 12., roč. 35, č. 12, s. 4868–4878. ISSN 09619534. Dostupné z: doi:10.1016/j.biombioe.2011.10.014
28
Zkratka
Měřítko
Standardizace
Ekvivalentní jednotka
Globální oteplování
GWP
Globální
Potenciál GWP
Kg CO2
Ztenčování ozónové vrstvy
OLD
Globální
Potenciál OLD
Kg CFC-11
Kategorie dopadu
(chloroflurokarbon) Kyselé dešťové srážky
Ac
Lokální
Potenciál Ac
Kg SO2
Eutrofizace vod
Eu
Lokální
Potenciál Eu
Kg 𝑃𝑂43−
Ekotoxicita
T-t
Lokální
Potenciál toxicity
Kg 1,4 DB
suchozemská
(dichlorbenzen)
Ekotoxicita mořské vody
MW-t
Regionální
Potenciál toxicity
Kg 1,4 DB
Ekotoxicita sladkých vod
FW-t
Lokální
Potenciál toxicity
Kg 1,4 DB
Toxicita pro člověka
H-t
Lokální
Potenciál toxicity
Kg 1,4 DB
Vyčerpání zdrojů
AD
Globální
Potenciál
Kg Sb
abiotického vyčerpání
Graf: Normalizované dopady na jednotku energie (A) a jednotku půdy (B)
29
grafu je patrnýdopad vysoký toxicituvody, mořské což zpramení Z grafu jeZ patrný vysoký na dopad toxicitunamořské cožvody, pramení lodní z lodní transoceánské dopravy, kteráfosilní dováží fosilníVyčerpání paliva. Vyčerpání fosilních paliv, zvýšená transoceánské dopravy, která dováží paliva. fosilních paliv, zvýšená a eutrofizace hlavně uakukuřice a řepky jsou rovněž nemalé. acidifikaceacidifikace a eutrofizace hlavně u kukuřice řepky jsou rovněž nemalé. Graf: emisí Srovnání emisí skleníkových „oddokolébky hrobu“a biopaliv fosilních paliv Graf: Srovnání skleníkových plynů „od plynů kolébky hrobu“ do biopaliv fosilníchapaliv
Vysvětlivky: SgGR = proso; = obří Mi = ozdobnice Cy =FS artyčok; FS = Vysvětlivky: Sg = proso; = obříGR rákos; Mi rákos; = ozdobnice čínská; Cyčínská; = artyčok; = Ma = Wh kukuřice; Wh =Ra pšenice; = řepka Su = slunečnice; čirok; Ma čirok; = kukuřice; = pšenice; = řepkaRaolejka; Su olejka; = slunečnice; Petrol-D =Petrol-D nafta; = nafta; = benzín; gasplyn = zemní plyn Gasoline =Gasoline benzín; Natural gasNatural = zemní Závěr
Závěr
Zemědělské by přesně měly být přesně rozepsány v LCAprotože studiích,s největší protože s největší Zemědělské postupy bypostupy měly být rozepsány v LCA studiích, pravděpodobností hrají roli klíčovou roli v globálním dopadubiopaliv výroby na biopaliv pravděpodobností hrají klíčovou v globálním dopadu výroby životnína životní Obecně platí, že trávy vytrvalé trávy méněživotní zatěžujíprostředí životní než prostředí než jednoleté prostředí. prostředí. Obecně platí, že vytrvalé méně zatěžují jednoleté plodiny graf). Vžepřípadě, že jsou energetické vytrvalé trávy - pěstovány na plodiny (viz graf).(viz V případě, jsou energetické plodiny – plodiny vytrvalé–trávy - pěstovány na degradovaných a opuštěných mohou nabídnout okamžitéz výhody degradovaných a opuštěných pozemcích,pozemcích, mohou nabídnout okamžité výhody hlediskaz hlediska úspory skleníkových plynů. úspory skleníkových plynů. V dopadech na půdu byly porovnány potravinářské a energetické plodiny, zatímco V dopadech na půdu byly porovnány potravinářské a energetické plodiny, zatímco v energetických byly pro porovnání použity pouze energetické plodiny. Jak je v energetických dopadech dopadech byly pro porovnání použity pouze energetické plodiny. Jak je 30
30
z grafu patrné, pro 1. generaci bionafty vykazovaly slunečnice a řepka podobné dopady na půdu, ale po energetické stránce se více vyplatilo pěstování slunečnice. Pro zlepšení životního prostředí by tedy měla mít přednost slunečnice před řepkou. Pro 1. generaci bioetanolu měla na půdu daleko menší dopad pšenice ve srovnání s kukuřicí, zatímco energeticky byly dopady velmi podobné. Pro 2. generaci biopaliv se ukázalo jako nejlepší pro půdu proso, obří rákos a ozdobnice čínská. Jejich dopady na energii byly obdobné. Co se týká bioenergetických systémů, 1. generace bionafty měla menší vliv na životní prostředí než 1. generace bioetanolu. Produkce bioenergie a biotepla vykazovala menší dopady než 1. generace biopaliv a 2. generace bioetanolu, jehož výroba je založená na termo-chemické přeměně. Zároveň však vyšší dopady než BTL-bionafta a 2. generace bioetanolu získaného enzymatickou hydrolýzou.
2.4 Porovnání dopadů životního cyklu bionafty vyrobené transesterifikací řepky olejné na životní prostředí v největším španělském závodě vyrábějícím bionaftu 17 Největší španělská společnost na výrobu bionafty, která ročně vyprodukuje kolem 300 000 t bionafty a sídlí ve Ferrolu v severozápadní části Španělska, si nechala zhotovit studii o dopadech výroby bionafty na životní prostředí. Je důležité poznamenat, že se v této biorafinérii neprodukuje řepkový olej, ale tento je dovážen z Kanady a zde se převádí na bionaftu. Proto bylo nejvíce pozornosti věnováno výrobě bionafty v rafinérii. Podklady k výrobě řepkového oleje byly převzaty z databáze Ecoinvent, kde jsou uvedeny údaje obvyklých postupů pěstování řepky.
17
GONZÁLEZ-GARCÍA, Sara, Daniel GARCÍA-REY a Almudena HOSPIDO, 2013. Environmental life cycle assessment for rapeseed-derived biodiesel. The International Journal of Life Cycle Assessment [online]. 1., roč. 18, č. 1, s. 61–76. ISSN 0948-3349, 1614-7502. Dostupné z: doi:10.1007/s11367-012-0444-5
31
Bylo detailně posouzeno sedm kategorií dopadu, a to abiotické vyčerpání, acidifikace, eutrofizace, globální oteplování, vliv na ozónovou vrstvu, zatížení půdy a tvorba fotochemického smogu. V této studii byl proces výroby bionafty rozdělen do dvou subsystémů: 1. SS1 – výroba řepkového oleje, která zahrnuje pěstování řepky a výrobu surového oleje. 2. SS2 – výroba bionafty, která zahrnuje veškeré činnosti probíhající v biorafinérii. Tento subsystém byl rozdělen do dalších sedmi částí. SS2.1 údržba a provoz skladovacích nádrží na chemikálie, produkty a vedlejší produkty SS2.2 předčištění – prvním krokem je extrakce nečistot, jako jsou například fosfáty, volné mastné kyseliny a tokoferoly, které mohou zastavit reakci. Přefiltrovaný olej se zahřívá na vysokou teplotu s cílem oddělit mastné kyseliny a rafinovaný olej určený dále k transesterifikaci. SS2.3 transesterifikace – samotná výroba bionafty. SS2.4 čistírna odpadních vod – odpadní voda z procesu výroby bionafty se čistí pomocí homogenizace, fyzikálně - chemické flotace a dekantace. SS2.5 práce v laboratořích – analýza a identifikace vzorků z různých fází výroby, kontrola kvality výrobků. Elektřina i hlavní chemikálie jsou kvantifikovány a zahrnuty v posuzování. SS2.6 pomocné činnosti – výroba páry SS2.7 distribuce – tato fáze zahrnuje distribuci hlavních i vedlejších produktů do finálních destinací pomocí různých druhů dopravy (silniční a námořní) Následující graf ukazuje relativní příspěvky jednotlivých úseků výroby na jednotlivé kategorie dopadu. Z grafu je patrný největší příspěvek z SS2.2 a SS2.3 na úbytek ozónové vrstvy. Je důležité zmínit, že jako palivo do kotlů je používán zemní plyn. Elektřina odebíraná ze španělské národní rozvodné sítě je také závislá na fosilních palivech, což také ovlivní výsledky dopadů na životní prostředí.
32
Graf: Relativní příspěvky subsystémů na dopady jednotlivých kategorií
Abiotické vyčerpání Z grafu je patrný největší příspěvek z SS2.3 a to 57 %, které připadají na výrobu a distribuci metanolu. Následuje 23% subsystému SS2.2, protože potřebná elektrická energie je odebírána ze španělské rozvodné el. sítě, která je závislá na spalování fosilních paliv. Acidifikace Předběžná úprava a transesterifikace a její požadavky na elektrickou energii zatížily tuto kategorii hlavně spalováním fosilních paliv při její výrobě. Eutrofizace Opět výroba potřebné elektrické energie, která je závislá na spalování fosilních paliv ovlivnila nejvíce tuto kategorii dopadu hlavně ze subsystémů předčištění a transesterifikace. Globální oteplování Transesterifikace ukázala nejvyšší příspěvek do emisí skleníkových plynů a to hlavně požadavkem na elektrickou energii. Dále pak výroba a doprava metylátu draselného a metanolu. Emise skleníkových plynů z SS2.2 a SS2.6 prezentovaly 10% skleníkových plynů produkovaných biorafinérií. Půda – změna využití V této kategorii je brán na zřetel zábor půdy, proto předpříprava se stává příspěvkem z 51%. Následuje transesterifikace s 23%. Vliv na úbytek ozónové vrstvy
33
Největší sekcí ovlivňující ozónovou vrstvu se stala transesterifikace s 54% a výroba metanolu. Následoval subsystém SS2.2 s 23% vzhledem k vysoké spotřebě elektrické energie. Fotochemický smog Fotochemický smog se zvyšuje hlavně díky 43% z SS2.2 a 29% z SS2.3. Za výsledky této kategorie je zodpovědná chemická výroba a vysoká spotřeba elektrické energie. Kumulativní poptávka po energiích z neobnovitelných zdrojů Protože poptávka po elektrické energii se nedá pokrýt jen z obnovitelných zdrojů, narůstá neustále výroba elektrické energie z fosilních paliv, což ovlivnilo sekci SS2.3 (44%), SS2.6 (27%) a SS2.2 (20%). Níže uvedený graf upozorňuje na relativní příspěvky podílející se na celém životním cyklu bionafty a konvenční nafty z pohledu jednotlivých dopadů na životní prostředí.
34
Závěr Výsledky této studie ukázaly, že největší zatížení životního prostředí souvisí se samotným pěstováním řepky olejné, zejména z důvodu množství použitých hnojiv a nutných zemědělských prací. Ve výrobním procesu vykazují nejvyšší environmentální zátěž předčištění a transesterifikace, a to z důvodu požadavků na dodávky elektřiny. Zajímavé zlepšení by mohla přinést výroba tepla z glycerinu, stejně jako náhrada zemního plynu v kotlích nějakým obnovitelným palivem.
2.5. Posuzování dopadů bionafty vyrobené z řepky olejné na životní prostředí z hlediska různých pěstebních postupů a z hlediska geografické polohy 18
Tato studie posuzuje závislost výnosnosti na různých pěstebních systémech a na zeměpisné poloze. Jsou porovnány čtyři země, a to Španělsko, Francie, Německo a Kanada. Studie sleduje tyto čtyři kategorie dopadu: abiotické vyčerpání, globální oteplování, acidifikace a eutrofizace.V úvahu byly vzaty čtyři varianty pěstování hlavně z hlediska typů a dávkování hnojiv a geografické polohy. Byli vybráni dva největší producenti řepky olejné v Evropě, a to Německo a Francie, spolu s různými metodami pěstování ve Španělsku a v Kanadě, která se stala v roce 2012 největším světovým producentem řepky olejné a řepkový olej vyvážela hlavně do Evropy. Pěstování řepky olejné zahrnuje několik kroků jako přípravu půdy, hnojení, setí, boj proti plevelům a sklizeň. Semena jsou od zbytku rostliny oddělena při sklizni a zbytky z rostliny jsou většinou zaorány zpět do půdy, čímž jsou navráceny půdě organické živiny a působí i 18
J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseed-based biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837-844 (2014). : J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseed-based biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837-844 (2014). [online]. [cit. 2016-03-23]. DOI: J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseed-based biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837-844 (2014).
35
proti půdní erozi. Tato studie LCA nezahrnuje energie potřebné k chodu zařízení potřebných na zpracování, dopravní prostředky a stroje. Odhaduje se, že celková energie spojená
proti půdní erozi. Tato studie LCA nezahrnuje energie potřebné k chodu zařízení potřebných s infrastrukturou představuje méně než 2%. na zpracování, dopravní prostředky a stroje. Odhaduje se, že celková energie spojená
Multifunkčnost výrobních systémů biopaliv je považována za klíčovou. Ve výrobě MEŘO s infrastrukturou představuje méně než 2%.
to jsou hlavně druhotné produkty (glycerin a krmivo), které mají velké využití v dalších
Multifunkčnost výrobních systémů biopaliv je považována za klíčovou. Ve výrobě MEŘO
oborech.
to jsou hlavně druhotné produkty (glycerin a krmivo), které mají velké využití v dalších
Důležitým aspektem při posuzování skleníkových plynů z biopaliv jsou různé zemědělské oborech.
postupy,Důležitým které mohou vyvolat rozdílné změny v obsahu uhlíku v půdě.jsou Tato studie hodnotí aspektem při posuzování skleníkových plynů z biopaliv různé zemědělské
nejreprezentativnější kultivační systém v Evropě to pěstování ornéstudie půdě. Tyto postupy, které mohou vyvolat rozdílné změny va obsahu uhlíku vřepky půdě.vTato hodnotí změny ve využití půdy majíkultivační značný vliv na globální nejreprezentativnější systém v Evropěoteplování. a to pěstování řepky v orné půdě. Tyto ve využití půdy mají vliv na globální oteplování. Dalším změny klíčovým aspektem proznačný posuzování skleníkových plynů je zeměpisná oblast Dalšímplodin. klíčovým aspektem skleníkových plynů je ovlivňují zeměpisnázásobu oblast pěstovaných Klima a půdnípro typposuzování jsou dva základní faktory, které plodin. půdní typ jsou adva základní které ovlivňují uhlíku vpěstovaných půdě. V této studiiKlima bylo avybráno suché mírné klimafaktory, (Španělsko), mírné azásobu vlhké uhlíku v půdě. aVvlhké této studii bylo vybráno suchéa avlhké mírné(Kanada). klima (Španělsko), mírné a vlhké (Francie), chladnější (Německo) a studené Jako nejvhodnější typ (Francie), chladnější a vlhké (Německo) a studené a vlhké (Kanada). Jako nejvhodnější typ
půdy pro pěstování řepky olejné byly vybrána půda jílovitá.
půdy pro pěstování řepky olejné byly vybrána půda jílovitá.
Obsah uhlíku v půdě se liší také v závislosti na tom, jestli se vrací zbytky z plodin na pole,
Obsah uhlíku v půdě se liší také v závislosti na tom, jestli se vrací zbytky z plodin na pole,
dále pak na různých pěstitelských postupech.
dále pak na různých pěstitelských postupech.
Výsledky Výsledky
Hlavní Hlavní činitelečinitele environmentálních dopadů z pěstování řepky olejné nana1 1hahaobdělané environmentálních dopadů z pěstování řepky olejné obdělané půdy půdy znázorňuje graf: graf: znázorňuje
36
36
Tab: Výsledky posouzení dopadů na životní cyklus RME Kategorie dopadu
Země
Kultivace
Doprava
Extrakce
Transesterifikace
Celkem
oleje Abiotické vyčerpání
Španělsko
(mgSbeq/MJ) Francie Německo
Kanada Globální oteplování
Španělsko
(g CO2 –eq/MJ) Francie Německo
Kanada
Acidifikace
Španělsko
(mgSO2 eq/MJ) Francie
Německo
Kanada
Eutrofizace
Španělsko
(mg𝑃𝑂43− eq/MJ Francie Německo
Kanada
255,8
43
50,5
79,9
429
(60%)
(10%)
(12%)
(18%)
(100%)
134,9
58,5
50,5
79,9
324
(42%)
(18%)
(15%)
(25%)
(100%)
154,1
103,3
50,5
79,9
388
(40%)
(26%)
(13%)
(21%)
(100%)
196,3
84,7
50,5
79,9
411
(48%)
(21%)
(12%)
(19%)
(100%)
70,6
6,8
6,0
5,4
89
(79%)
(8%)
(7%)
(6%)
(100%)
60,2
9,3
6,0
5,4
81
(74%)
(12%)
(7%)
(7%)
(100%)
53,6
16,4
6,0
5,4
81
(66%)
(20%)
(7%)
(7%)
(100%)
53,3
13,7
6
5,4
78
(68%)
(17%)
(8%)
(7%)
(100%)
996,1
18,3
11,4
9,3
1035
(96%)
(2%)
(1%)
(1%)
(100%)
819,6
24,9
11,4
9,3
865
(95%)
(3%)
(1%)
(1%)
(100%)
731,7
44,0
11,4
9,3
796
(92%)
(6%)
(1%)
(1%)
(100%)
847,8
223,1
11,4
9,3
1092
(78%)
(20%)
(1%)
(1%)
(100%)
762,6
3,7
5,4
2,8
775
(98%)
(1%)
(1%)
(0%)
(100%)
720,3
5,1
5,4
2,8
734
(98%)
(1%)
(1%)
(0%)
(100%)
538,0
9,0
5,4
2,8
555
(97%)
(2%)
(1%)
(0%)
(100%)
682,1
23,1
5,4
2,8
713
(96%)
(3%)
(1%)
(0%)
(100%)
Výsledky ukazují, že kultivace řepky olejné je nejdůležitější fází, která představuje podíl mezi 40 % (abiotické vyčerpání v Německu) a 98 % (eutrofizace ve Španělsku). Dopady na 37
životní prostředí ze zbývajících činností se pohybují mezi 1% (eutrofizace ve Španělsku) a 26% (abiotické vyčerpání v Německu) pro dopravu; 1% (eutrofizace ve Španělsku) a 15% (abiotické vyčerpání ve Francii) pro výrobu řepkového oleje; a 0,4% (eutrofizace ve Španělsku) a 25% (abiotické vyčerpání ve Francii) pro transesterifikaci. V dopadech na dopravu jsou také rozdíly způsobené hlavně různými typy dopravy, různou přepravní vzdáleností a druhy pohonných hmot. Na abiotické vyčerpání má klíčový vliv těžba ropy a transesterifikace. Nelze opomenout ani extrakci oleje, která má značné energetické požadavky. Graf: Abiotické vyčerpání
Největším činitelem globálního oteplování jsou dusíkatá hnojiva. Oxid dusný je silný skleníkový plyn, který má asi 298x větší dopad než oxid uhličitý. To vysvětluje, proč je podíl globálního oteplování vyšší (66 – 79%) než abiotické vyčerpání (40 – 60%). Dalším faktorem, který přispívá ke globálnímu oteplování, je změna obsahu uhlíku v půdě, související s různými pěstitelskými postupy a to zejména ve Francii, Německu a Kanadě.
38
Graf: Globální oteplování
Acidifikace je způsobena především uvolňováním okyselujících látek, hlavně amoniaku a oxidů dusíku v době růstu řepky olejné, a kvalitou paliv v lodní dopravě.
Graf: acidifikace
Na eutrofizaci mají vliv zejména dusičnany, amoniak a fosfor, které jsou obsaženy v hnojivech. Nadměrný přísun živin do půdy a jejich následný odtok do vodního systému také nemalou měrou zatěžuje životní prostředí.
39
Graf: Eutrofizace
Závěr Výsledky ukazují, že environmentální dopady pěstování řepky olejné převyšují dopady ostatních fází životního cyklu. Pěstování řepky olejné má významný dopad na abiotické vyčerpání hlavně v Německu, ve Španělsku patří prvenství eutrofizaci. Druhy pěstitelských postupů ovlivňují dopady na globální oteplování. Také druh dopravy a geografická poloha ovlivňují životní prostředí. Vhodný výběr surovin k pěstování biomasy je důležitým aspektem v oblasti ochrany životního prostředí.
40
3. Diskuze: Výroba biopaliv a jejich vliv na životní prostředí vyvolává ve společnosti mnoho otázek, očekávání a výhrad, které jsou leckdy protichůdné. Můžeme jednoznačně tvrdit, že biopaliva jsou pro životní prostředí to nejlepší? A jestliže ne, tak proč? Vyplatí se vůbec pěstování řepky olejné a jiných plodin pro výrobu biopaliv? Nezabírají ornou půdu na úkor potravinářských plodin? K posouzení těchto otázek bez předsudků je třeba se opřít o odborné studie, i u nich je ale namístě opatrnost, pramenící z variability používaných LCA metod. Různé studie zahrnují do svých LCA modelů jen některé aspekty a výsledky se liší také na základě různých pěstitelských postupů (hnojiva, pesticidy), geografických podmínek a změny využívání půdy. Úplné LCA postupy zahrnují celý životní cyklus „od kolébky do hrobu“, což v tomto případě znamená od přípravy půdy k setbě až po spálení paliva v motoru. Při hodnocení výsledků se musí vzít v úvahu více aspektů. Acidifikace, eutrofizace, globální oteplování, změna obsahu uhlíku v půdě, eroze půdy, to vše je potřeba zahrnout do dopadů výroby biopaliv na životní prostředí. Současně vyráběná biopaliva vykazují rozhodně oproti konvenčním palivům nižší hodnoty produkce oxidu uhličitého, což je nejdůležitější skleníkový plyn přispívající ke globálnímu oteplování. Na druhou stranu hromadné kácení lesních porostů, které pohltí velké množství oxidu uhličitého, či herbicidy používané při pěstování biomasy a následné otravy vod mluví proti biopalivům. Nespornou výhodou řepky je její minimální podíl na globálním oteplování a ne příliš velká náročnost na energie z fosilních paliv ve srovnání například s cukrovou řepou (bioetanol), benzínem a naftou. Také je potřeba zohlednit výrobu vedlejších produktů, které se získávají při transesterifikaci řepky olejné a jejich využití v různých oborech. Toto využívání vedlejších produktů je dle mého názoru jedním z důležitých bonusů ve prospěch řepky. Další zajímavou otázkou je, jestli více šetří životní prostředí pěstování jednoletých nebo vytrvalých plodin. Studie ukazují, že šetrnější je pěstování trvalých plodin, protože zde odpadají každoroční energetické náklady na setbu. Menší emise skleníkových plynů tedy připadají na pěstování vytrvalých plodin. Zkoumáme-li detailněji biopaliva 1. a 2. generace, i zde je rozdíl v dopadech na životní prostředí. U 1. generace bionafty se po energetické stránce více vyplatí pěstování slunečnice před řepkou, přičemž tato generace bionafty méně zatěžuje životní prostředí než 1. generace bioetanolu. Rovněž pěstitelské postupy velice ovlivňují globální dopady na
41
životní prostředí, a proto by měly být vždy jasně uvedeny v LCA studiích. Tyto různé pěstitelské postupy se mohou lišit jak v přípravě půdy, tak ve způsobu setby, či v používání různých druhů hnojiv. Zde stojí za zamyšlení, která hnojiva jsou pro životní prostředí nejlepší. Přírodní nebo uměle vyrobená? Nejlepším hnojivem se zdá být kejda, která zatěžuje životní prostředí nejméně. Implementace bionafty je v naší společnosti nesmírně složitá, protože vyvstává mnoho otázek a to nejen spojených se životním prostředím, ale je třeba zohlednit i ekonomické a sociální úhly pohledu. Například konflikty se záborem půdy, která je potřebná zejména k pěstování potravin, či cena bionafty. Nespornými výhodami jsou snížení závislosti na fosilních palivech, menší emise skleníkových plynů a nižší úbytek ozónové vrstvy. Na druhou stranu se zvyšují environmentální dopady na eutrofizaci, acidifikaci, fotochemický smog a využití půdy. Zde je důležité uvědomit si, jak velké dopady na životní prostředí má zvýšená eutrofizace nebo acidifikace. Jedná se o lokální nebo globální zatížení? V těchto dvou aspektech je to zatížení lokální, tzn., že působí pouze na určitém místě. Naproti tomu skleníkové plyny působí globálně, což je pro naši planetu rozhodně větší zátěží. Praxe ukázala, že témata týkající se výroby a použití biopaliv jsou velmi citlivá. Biopaliva jsou a patrně i do budoucna budou konkurenceschopná pouze ve vhodně zvoleném mixu obnovitelných (a dočasně i neobnovitelných) energií. Bez veřejné podpory není většina biopaliv vyráběná v ČR uplatnitelná na trhu – jejich dočasné podporování je ovšem nutné chápat jako mezičlánek na cestě k trvale udržitelné obnovitelné energetické výrobě. Relativně krátké zkušenosti s masivnějším využíváním biopaliv opět dokazují, že úsporná opatření v oblasti spotřeby energií by měla být minimálně stejně důležitá jako v oblasti hledání alternativních zdrojů energií. Neměli bychom zapomínat v důsledku rozšiřování ploch pro energetické plodiny na environmentálně příznivější porosty, jakými jsou například lesy či trvalé travní porosty, na flóru a faunu žijící v těchto prostředích a na další důsledky, které plynou z neustále se rozšiřujících ploch. Je třeba vhodně zvolit druh rostliny pěstované pro biomasu v závislosti na klimatických a zeměpisných podmínkách. Bionafta je alternativní palivo vhodné pro pohon vznětových motorů a její použití se dlouhodobě uplatňuje na trhu v České republice i v ostatních zemích EU. Její použití umožňuje využití domácích zemědělských surovin. Zvyšuje využití orné půdy v ČR, jejíž část zůstává nevyužita, a zvyšuje zaměstnanost. V loňském roce se v České republice 42
vyrobilo zhruba 168.000 tun metylesterů mastných kyselin, které se využívají jako bionafta nebo biosložka do směsné motorové nafty. Výroba je ovšem nejnižší od roku 2009. Proti roku 2014, kdy byla výroba rekordní, poklesla meziroční produkce o 23,5%. Loni byl také do České republiky poprvé v historii dovezen větší objem FAME, než byl vyroben v tuzemsku. Šlo téměř o 176.000 tun. Důvodem může být nedostatečná kapacita českých výrobců, případně nesplňující požadavky na kvalitu bionafty. Pro výrobu biopaliv bylo v roce 2013 využito 159.745 ha zemědělské půdy, což představuje 4,6% celkem obhospodařované půdy v ČR (3 480 tis. ha), což je 14% zemědělské půdy deklarované Akčním plánem pro biomasu v ČR na období 2012-2020 a 42% zemědělské půdy pro biopaliva. Na základě těchto bilancí nemusíme mít obavy, že by v ČR došlo k výraznému úbytku zemědělské půdy pro pěstování ostatních potravinářských plodin. Po přečtení knihy Gaia vrací úder od Johna Lowelocka mi nedá nezmínit úryvek jasně vykreslující chování člověka. „Gaia, živá Země, je stará a mnohem slabší než před dvěma miliardami let. Snaží se udržet Zemi dostatečně chladnou, aby nesčetné formy života na ní uchránila před nevyhnutelně sílícím slunečním zářením. Aby to ale neměla tak jednoduché, příslušníci jednoho z druhů, lidé, svárliví kmenoví živočichové, kteří sní dokonce o dobývání jiných planet, se pokusili Zemi ovládnout a využívat ji jen ve svůj prospěch. Se zarážející nestoudností se zmocnili zásob uhlíku, které Gaia uložila proto, aby udržela vhodnou hladinu kyslíku, a spálili je. Zmocnili se tak i Gaiiny pravomoci a zmařili její povinnost udržovat planetu v kondici vhodné pro život. Mysleli jen na sebe a na své pohodlí. Současné důkazy, které přicházejí z pozorování po celém světě, hovoří o bezprostřední změně klimatu k teplotám, jež by se daly lehce popsat jako Peklo; takové smrtící vedro, že z miliard, které tu žijí dnes, zbude jen hrstka.“
43
4. Závěr: Cílem bakalářské práce bylo vyhodnocení environmentálních dopadů výroby biopaliv z řepky olejné. Práce se opírá o výsledky několika odborných studií, vybraných tak, aby pokrývaly všechny důležité aspekty této problematiky a jejich výsledky byly relevantní i pro ČR. Je třeba zohlednit mnoho dílčích problémů, které souvisejí s pěstováním řepky olejné a následnou výrobou bionafty a zohlednit jejich dopad na životní prostředí. Korektně zpracované studie zahrnují vše „od kolébky do hrobu“. V této práci byly vyhodnoceny jednotlivé kategorie dopadů MEŘO na životní prostředí, do kterých bylo zahrnuto globální oteplování, úbytek ozónové vrstvy, acidifikace, eutrofizace, změna využití půdy, zábor půdy. Celkové dopady byly vyhodnoceny jako příznivé, hlavně z důvodu nízké produkce skleníkových plynů oproti bioetanolu a fosilním palivům. Zvýšené dopady na acidifikaci a eutrofizaci byly vzhledem k lokálnímu zatížení vyhodnoceny jako méně důležité. Tyto dopady souvisejí s energetickou náročností výroby, kterou nestačí pokrýt elektrická energie vyrobená z obnovitelných zdrojů, ale musí být použita elektrická energie vyrobená spalováním fosilních paliv. Ani zábor půdy neohrožuje, alespoň v měřítku ČR, pěstování jiných potravinářských plodin. Téměř žádný dopad na úbytek ozónové vrstvy hraje také ve prospěch řepky olejné. Ve srovnání s fosilními palivy a biotanolem tak byla výroba bionafty z řepky olejné vyhodnocena jako environmentálně nejpříznivější.
44
Zdroje: FAZIO, Simone a Andrea MONTI, 2011. Life cycle assessment of different bioenergy production systems including perennial and annual crops. Biomass and Bioenergy [online]. 12., roč. 35, č. 12, s. 4868–4878. ISSN 09619534. Dostupné z: doi:10.1016/j.biombioe.2011.10.014 GONZÁLEZ-GARCÍA, Sara, Daniel GARCÍA-REY a Almudena HOSPIDO, 2013. Environmental life cycle assessment for rapeseed-derived biodiesel. The International Journal of Life Cycle Assessment [online]. 1., roč. 18, č. 1, s. 61–76. ISSN 0948-3349, 1614-7502. Dostupné z: doi:10.1007/s11367-012-0444-5 HALLEUX, Hubert, Stéphane LASSAUX, Robert RENZONI a Albert GERMAIN, 2008. Comparative life cycle assessment of two biofuels ethanol from sugar beet and rapeseed methyl ester: With a preface by JÖrg Schweinle. The International Journal of Life Cycle Assessment [online]. 5., roč. 13, č. 3, s. 184–190. ISSN 0948-3349, 1614-7502. Dostupné z: doi:10.1065/lca2008.03.382 J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseed-based biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837-844 (2014). : J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseedbased biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837844 (2014). [online]. [cit. 2016-03-23]. DOI: J. Malça, A. Coelho, F. Freire: Environmental life-cycle assessment of rapeseed-based biodiesel: Alternative cultivation systems and locations. Applied Energy, 114, 837-844 (2014). ŠÍDOVÁ, Kornélie. Burkev řepka olejka (Brassica napus). In: Hobby.cz [online]. 2011-10-31, © 2013 [cit. 2013-03-17]. Dostupné z: http://hobby.idnes.cz/brukev-repka-olejka-brassicanapus-dtz-/herbar.aspx?c=A111031_180314_herbar_kos.
Http://biom.cz/cz/odborne-clanky/kapalna-biopaliva-cile-a-perspektivy [online]. [cit. 201604-14]. Http://biopaliva.webgarden.cz/rubriky/biopaliva[online].[cit.2016-02-26]. Http://www.nazeleno.cz/biopaliva.dic [online]. [cit. 2016-02-26] Http://biopalivafrci.cz/co-jsou-to-biopaliva/druhy/ [online]. [cit. 2016-02-26]. Http://biopalivafrci.cz/co-jsou-to-biopaliva/historie/ [online]. [cit. 2016-02-26]. Http://www.wlyceum.cz/web/soubory/zezulka.pdf [online]. [cit. 2016-02-27]. Http://people.fsv.cvut.cz/~vydra/files/EZ1-Navody/bionafta.pdf Http://atelier-dek.cz/lca-anal%C3%BDza-%C5%BEivotn%C3%ADho-cyklu-epdenvironment%C3%A1ln%C3%AD-prohl%C3%A1%C5%A1en%C3%AD-o-produktu-646 [online].[cit. 2016-03-17].
45
Evropská směrnice 2003/96/ES Evropská směrnice 2009/28/ES Evropská směrnice 2003/30/ES Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší
46
