Biolíh

Alternativní paliva jsou tématem číslo jedna. Problematickým se ukazuje vodík, ale ani s biolihem to není zdaleka tak růžové, jak bychom si přáli.

Rostliny jsou sice při zachytávání sluneční energie neuvěřitelně neúčinné, ale na druhé straně mají před zařízeními, která pro tento účel vyrábí člověk, řadu předností. K těm patří především velmi nízké "pořizovací náklady". S přiměřeným přísunem vody a živin narostou samy. Při výrobě energie spotřebovávají rostliny oxid uhličitý a mění jej ve stabilní organické sloučeniny. To představuje v době intenzivního boje za snížení produkce oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů jednoznačné plus. Navíc dovoluje přeměna sluneční energie v biomasu skladování této energie do zásoby. Přeměna biomasy na náhražky za uhlí, ropu nebo zemní plyn není v principu technicky příliš náročná. Přesto je namístě naše nadšení z biopaliv mírnit. Mají i své nectnosti. Příkladem může být biolíh.

Biolíh - Brazilský hit

Za jedno z nejperspektivnějších a v současné době nejrozšířenějších biopaliv je považován líh vzniklý zkvašením rostlinné hmoty. V Brazílii jezdí automobily na líh vyrobený z cukrové třtiny už od 30. let dvacátého století. A od ropné krize v 70. letech je produkce biolihu pro pohon automobilů podporována státem. Největší podíl na brazilském trhu s pohonnými hmotami mají paliva s příměsí 23% etanolu. Po nich následuje čistý etanol. Alkoholový boom v biopalivech se neodehrál v Brazílii náhodou.

Tropické klima je ideální pro pěstování cukrové třtiny. Brazílii patří v produkci této plodiny světový primát. Třtinový cukr se dá snadno kvasit na etanol a jeho destilace není energeticky náročná vzhledem k tomu, že se jako paliva využívají vylisované stonky cukrové třtiny.

Prudký vzestup cen ropy na světových trzích v posledních letech atraktivitu biolihu jako pohonné hmoty na brazilském trhu ještě zvýšil. Automobilový průmysl na tuto situaci zareagoval výrobou automobilů, jejichž motory mohou jezdit na směsi s různým poměrem benzinu a lihu.

Motor přizpůsobí konkrétní směsi svůj pracovní režim tak, aby podával vždy optimální výkon. Na trhu se automobily s "flexibilním" motorem objevily poprvé v roce 2003 a dnes se podílí na počtu prodaných nových vozů více než z poloviny. Jejich atraktivita spočívá v tom, že majitel automobilu může měnit pohonnou směs podle potřeby. Etanol je sice levnější, ale je také chudší na energii. Na jeden litr lihu ujede automobil o pětinu až třetinu méně než na litr benzinu. Na druhé straně ale ceny benzinu významně kolísají v závislosti na světových cenách. Různé brazilské státy mají různou daňovou politiku.

A tak je v různých obdobích a v různých částech Brazílie někdy výhodnější jezdit na čistý etanol a jindy zase využívat směsi s různým podílem benzinu.

Zavedení aut s "flexibilním" motorem vyvolalo zvýšenou poptávku po biolihu. Jeho produkce proto stále roste. Pokud jde o emise oxidu uhličitého, uvolňují brazilská auta do ovzduší zhruba stejné množství tohoto skleníkového plynu, jako automobily v jiných zemích. Spalováním etanolu se ale do ovzduší jen vrací oxid uhličitý, který si před několika lety "vypůjčila" cukrová třtina pro fotosyntézu, a to znamená, že spalování etanolu končí vyrovnanou bilancí oxidu uhličitého.

Přesto výroba biolihu z cukrové třtiny globální energetické problémy nevyřeší. Pokud by měl svět nahradit jednu desetinu benzinu biolihem, musela by Brazílie zvýšit svou i tak již úctyhodnou produkci biolihu čtyřicetkrát, což považuje jen málokdo za reálné.

Líh ze slámy

Příhodné podmínky pro pěstování cukrové třtiny vládnou jen v tropech. Proto se země mírného klimatického pásu obracejí při výrobě lihu pro pohon automobilů k jiným plodinám. Například Spojené státy vkládají velké naděje do kukuřice, jejíž zrno obsahuje značný podíl škrobu. Rozkladem tohoto složitého cukru na jednodušší cukry vzniká surovina, kterou kvasinky ochotně mění na líh.

Nevýhodou kukuřice je velká náročnost pěstování, vysoká spotřeba vody, hnojiv a pesticidů. Při nedávné dlouhodobé britské studii se kukuřice ukázala jako plodina, která drasticky snižuje biologickou druhovou rozmanitost polí. Kukuřice mění na zrno pouze malou část své biomasy. Mnohem více energie ukládá ve formě celulózy do stonků a listů. Sláma - ať kukuřičná, či z jiných zemědělských plodin - je velice levná surovina.

Její zpracování je však komplikované, protože se na jednoduché cukry vhodné pro kvašení přeměňuje mnohem obtížněji než škrob. Kromě celulózy vytvářejí rostliny i další složité cukry, jako je hemicelulóza nebo lignin tvořící základ dřeva. I s těmi je při proměně na jednodušší cukry řada problémů.

Než je možné zahájit enzymatické štěpení suroviny podobně jako u škrobu, musí být rostlinná hmota vystavena účinku nejrůznějších chemikálií, např. kyselin, peroxidů či čpavku, a navíc je zpracovávána i mechanicky, např. lisováním nebo drcením. Tyto kroky nelze z celého výrobního procesu vynechat, i když jsou energeticky náročné a s ohledem na použité chemikálie i ekologicky nebezpečné. V neposlední řadě je celý postup nepříjemně drahý. Technologie, které by se bez zpracování biomasy obešly, jsou však ještě dražší.

Biolíh nezlepší naše zdraví

Etanol je obecně považován za ekologicky čisté palivo. Pokud ale začnou auta jezdit v drtivé většině na tuto pohonnou hmotu, stoupne počet lidí, kteří zemřou na onemocnění plic. Tvrdí to Mark Z. Jacobson ze Stanfordovy univerzity.

Jacobson modeloval v počítači vývoj kvality ovzduší až do roku 2020, kdy má být biolíh jako palivo do aut v USA už hojně rozšířen. Jacobsona zajímalo, jaké chemické látky budou ze spalin vznikat, jak moc budou vystaveni lidé jejich účinku a jaké to pro ně bude mít následky. Zvláštní pozornost věnoval oblasti Los Angeles. Toto město má tradičně jedno z nejhorších ovzduší v celých Spojených státech, a přitom v něm žije plných 6 % všech obyvatel USA. "Je přímo ideální pro detailnější studii," tvrdí Jacobson o LA.

Americký docent modeloval kvalitu amerického ovzduší podle dvou scénářů. V jednom lidé nadále jezdili v dopravních prostředcích poháněných benzinem. V druhém využívali stále populárnější ekologickou směs E85 tvořenou 85 % etanolu a 15 % benzinu. Výsledky byly překvapivé.

"Zjistili jsme, že auta jezdící na E85 snižují v atmosféře koncentraci dvou karcinogenů, benzenu a butadienu, ale zvyšují koncentrace dvou jiných karcinogenních látek, konkrétně formaldehydu a acetaldehydu. Výsledkem je situace, kdy se počty onemocnění rakovinou plic nezmění. V některých oblastech ale vyvolá spalování E85 zvýšení koncentrace ozonu, který je základní složkou smogu," říká Jacobson.

Vdechování ozonu vyvolává snížení kapacity plic a záněty plicní tkáně. Navíc zhoršuje astma a narušuje imunitní obranu. Podle Světové zdravotnické organizace zabíjí ozon a další složky smogu ročně asi 800 000 lidí.

"Podle naší studie zvýší používání E85 počet úmrtí spojených s účinky ozonu v celoamerickém měřítku o 4 % a v Los Angeles dokonce o 9 % nad hodnoty, jakých by tato úmrtí dosáhla, kdyby se i nadále jezdilo jen na benzin," tvrdí Jacobson.

Podle studie přibude při používání E85 lidí stižených těžkými astmatickými záchvaty. Zvýší se i počty pacientů hospitalizovaných se závažnými plicními onemocněními.

"Dnes se masivně investuje do výroby biolihu, ale my jsme zjistili, že používání E85 bude mít za následek přinejmenším stejné zdravotní problémy, jaké má používání benzinu. Spalování benzinu má na svědomí ročně v USA asi 10 000 předčasných úmrtí. Musíme si proto klást otázku: Když nám biolíh nepřináší žádné zlepšení zdravotní situace, máme jeho rozvoj spolu s dalšími biopalivy i nadále podporovat?"

Líh je vzpurná kapalina

S etanolem nemáme potíže jen při jeho nadměrné konzumaci. Také jako biopalivo se chová krajně svéhlavě a trpí řadou nectností. Jednou je vysoká schopnost jímat vodu. To činí velké problémy především při jeho přepravě na větší vzdálenosti. První systémy na dálkovou přepravu potrubím se teprve připravují. Spuštěny by měly být v Brazílii.

Kromě jímání vody se musí stavitelé "lihovodu" vypořádat i s faktem, že etanol vyvolává u mnoha materiálů korozi. Líh je navíc i těkavý a hrozí u něj velké ztráty odparem už při běžných teplotách. Ve srovnání s jinými pohonnými hmotami, např. benzinem, je poměrně chudý na energii. "Zjistili jsme, že používání E85 bude mít za následek přinejmenším stejné zdravotní problémy, jaké má používání benzinu," říká Mark Z. Jacobson.

Je biolíh opravdu ekologické palivo?

O tom, že ani v tropech nelze rozšiřovat pěstování třtiny donekonečna, jasně vypovídá situace v Ugandě. Tamější prezident Yoweri Museveni chce darovat společnosti Sugar Corporation of Uganda část posledního velkého tropického pralesa k přeměně na plantáže cukrové třtiny. Prales Mabira zabírá plochu 32 000 hektarů. Rostou v něm stovky druhů stromů. Park hostí i některé vzácné druhy živočichů. Zachoval se v relativně nenarušeném stavu kromě jiného i proto, že většina místních obyvatel z kmene Buganda považuje Mabiru za sídlo duší svých předků. Je to poslední fragment původního pralesního bohatství Ugandy.

Jestliže ještě před 40 lety kryl prales celou pětinu území tohoto státu, dnes je to jen 7 %. Cukrová třtina vypěstovaná na místě vykáceného pralesa neosladí život Uganďanů. Vyrobený cukr bude vyvezen do zahraničí, kde se z něj vyrobí biolíh pro pohon spalovacích motorů. Ekologičnost paliva z ugandské suroviny však bude hodně diskutabilní. V Ugandě se proti plánům na zničení pralesa Mabira vzedmula vlna odporu. Vyvrcholila pouličními nepokoji, jež přerostly v otevřené násilí. Na ulicích ugandské metropole Kampaly zůstali po demonstracích dokonce ležet mrtví.

Butanol vs. Etanol

V současnosti se intenzivně zkoumá výroba vyšších alkoholů z biomasy. Jako nadějný se jeví např. butanol. Společnost DuPont již získala mikroorganismy, které rozkládají jednoduché cukry na tento alkohol. Nebylo to jednoduché, ale experti to považují za mnohem menší překážku než úskalí provázející výrobu biolihu z celulózy. Poloprovoz ve Velké Británii již testuje výrobu butanolu z cukrů získaného z cukrové řepy. Velkou budoucnost věští odborníci výrobě butanolu z celulózy.

Další články

Islandský lišejník pukléřka islandská povzbuzuje činnost zažívacího traktu a působí protizánětlivě.
Vodík je palivo budoucnosti.
Žofínský prales je nejstarší přírodní rezervace v České republice.
Vlašské ořechy jsou zvláštní velmi vysokým obsahem antioxidantů v osemení, což je hnědá slupka jader.
Písek zdrojem energie v jedné z možných energetických koncepcí.
Těstoviny v italské i světové kuchyni.
Rostliny a lidé obývají společný prostor.
Vitamin C okolo kterého vznikla v minulosti celá řada mýtů.
Herbáře rostlin v průhonickém zámku, který je sídlem Botanického ústavu Akademie věd České republiky.
Javorový sirup je sladká pochoutka z kanadských javorových hájů.
Masožravé rostliny jsou pastmi na neopatrný hmyz.
Rakytník řešetlákový obsahuje v hojné míře vitamin C.
Pitná voda z moře a jednotlivé způsoby jejího získávání.
Dvojčata pravidelné setkání dvojčat se koná v městečku Twinsburg.
Led zdrojem pitné vody pro pouštní oblasti.
Mořské řasy jsou využívány především asijskými národy.
Enzymy hub při zkapalňování uhlí a získávání paliva.
Koupel je pro člověka čas odpočinku i očisty těla.
Sagar Bhushan hledá ropu na šelfech u pobřeží Indie.
Svatý grál je legendární kalich, který se stal součástí evropské kultury.
Stirlingův motor má dva pracovní prostory, mezi nimiž může volně proudit plyn.
Jantarová komnata bývá někdy nazývaná osmým divem světa.
Kukuřice se kterou se Evropa seznámila až po objevení Ameriky.
Mrtvé moře je jezero, jehož voda má vysoký obsah soli.
Prehistorická kukuřice z doby před devíti tisíci lety.
Golfský proud udržuje v Evropě mírné klima.
Kyselina sírová nalézá hojné uplatnění v průmyslu.
Filmový sníh díky kterému jsou filmy nezávislé na rozmarech počasí.
Kyselina chlorovodíková je jedna z lidstvu nejdéle známých a nejvíce využívaných kyselin.
Asertivita v různých životních situacích.
Létající auto na filmovém plátně a v realitě.
Voda jejíž nedostatek má na některých místech planety nepříznivé následky.
Fotochemický smog se vytváří za krásného slunného počasí působením slunečních paprsků na nahromaděné výfukové plyny automobilů.
Med pro krásu i zdaví.
Koroze je skrytý škůdce.
Jackie Chan a jeho filmy, ve kterých tento herec předvádí akrobatické kousky, které berou dech.
Zákeřná koroze bývá častou příčinou narušování lidmi vyrobených materiálů.
Zvířata ve filmu si dokážou najít cestu k srdcím diváků.
Tropický deštný prales je tvořen několika patry.
Lahvové stromy rostou v Africe a Austrálii.
Kokosová palma je pro obyvatele tropického pásma nepostradatelnou rostlinou.

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů