Rozwiewanie wątpliwości na temat biopaliw dzięki danym
Debata na temat biopaliw toczy się już od wielu lat. „Nie ma wśród specjalistów jednomyślności co do tego, czy jedynym sposobem na uporanie się ze zmianą klimatu jest produkcja biopaliw przy jednoczesnym wychwytywaniu i składowania dwutlenku węgla, czy może należy kategorycznie sprzeciwić się produkcji biopaliw z uwagi na ich wpływ na różnorodność biologiczną. I jak to zwykle w takich przypadkach bywa, prawda leży pośrodku”, mówi Mark Huijbregts, profesor na wydziale zintegrowanej oceny środowiskowej Uniwersytetu im. Radbouda oraz główny badacz projektu SIZE (Size matters: scaling principles for the prediction of the ecological footprint of biofuels). Uczestnicy tego projektu ocenili skutki wdrożenia na dużą skalę technologii produkcji biopaliw drugiej generacji w procesie wytwarzania bioenergii przy jednoczesnym wychwytywaniu i składowaniu dwutlenku węgla (BECCS). BECCS jest procesem, podczas którego gazy cieplarniane uwalniane podczas spalania biomasy są usuwane z atmosfery, a dwutlenek węgla jest na stałe magazynowany, często pod ziemią. Zespół projektu opracował metodologię pozwalająca na dokonywanie pomiarów wpływu tego procesu i przekładania pozyskanych danych na konkretne zalecania dotyczące tego, kiedy i jak należy wdrażać technologię BECCS, aby uzyskać najlepsze rezultaty.
Kompromisy na dużą skalę
„Podczas prac nad projektem SIZE przyglądaliśmy się potencjalnym korzyściom płynącym ze stosowania biopaliw w kontekście łagodzenia skutków zmiany klimatu, jak również powiązanej z produkcją biopaliw zmianie zagospodarowania gruntów i wynikającej z tego utracie różnorodności biologicznej”, wyjaśnia Huijbregts. „Nasza nowa metodologia umożliwia przeprowadzanie oceny ilościowej kompromisów w zakresie bioróżnorodności i łagodzenia skutków zmiany klimatu w skali globalnej poprzez połączenie zintegrowanego modelowania oceny, wskaźników bioróżnorodności i danych oceny cyklu życia w niespotykany dotąd sposób”. Zespół Huijbregtsa dostarczył jasnych dowodów na to, czego należy się spodziewać w aspekcie fizycznym po tym ogromnym zasobie energii. „Nasze wyniki pokazują, że rola, jaką może odegrać technologia BECCS na przestrzeni 30 lat, jest raczej skromna. Jednak w perspektywie całego stulecia teoretycznie można byłoby osiągnąć wydajność sekwestracji CO2 rzędu 40 Gt rocznie, czyli więcej, niż wynosi obecnie całkowita roczna emisja tego gazu”. Z drugiej strony, pełne wdrożenie rozwiązań BECCS w skali globalnej mogłoby wywołać zjawisko konkurowania o grunty, które obecnie są wykorzystywane na inne cele. „Pomyślmy o plantacjach drzew szybko rosnących, które znajdują się na całym świecie, w tym w Brazylii i Indonezji”, dodaje Huijbregts. „Produkcja biopaliw wymaga dostępu do ogromnej powierzchni gruntów, co może negatywnie odbić się na produkcji żywności i poważnie zagrozić bioróżnorodności”. W najgorszym przypadku do 2100 roku zapotrzebowanie na grunty pod uprawę surowców lignocelulozowych na potrzeby BECCS wyniosłoby nawet 2,4 miliarda hektarów, co odpowiada 16 % całkowitej powierzchni Ziemi.
Plan działań na przyszłość
W swojej analizie badacze rozłożyli powiązania między tymi różnymi wyzwaniami środowiskowymi na czynniki pierwsze, dzięki czemu wywnioskowali, że wczesne i ograniczone wdrażanie jest strategią najbardziej obiecującą. Rozpoczęcie produkcji na dużą skalę tak szybko, jak to możliwe pomoże odpowiednio łagodzić skutki zmiany klimatu w dłuższej perspektywie czasu, zaś zmiana przeznaczenia gruntów powinna odbywać się na minimalnym poziomie, żeby zapewnić ochronę gatunków i bezpieczną produkcję żywności. W tym kontekście badacze zalecają, aby wykorzystywać nieużytki rolne, a także resztki i odpady biomasy o niewielkim wpływie na zagospodarowanie gruntów. Podkreślili również potrzebę połączenia BECCS z innymi odnawialnymi źródłami energii i dodatkowymi technologiami, aby zmniejszać emisje i usuwać dwutlenek węgla, wzywając decydentów do promowania na równi tych rozwiązań. Aby wykorzystać wyniki otrzymane w trakcie projektu SIZE, Huijbregts wraz z zespołem rozpoczął prace nad modelowaniem w skali globalnej innych odnawialnych źródeł energii, w tym wiatru, słońca i wody.
Słowa kluczowe
SIZE, BECCS, wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla, biopaliwa, zmiana klimatu, bioróżnorodność, modelowanie w skali globalnej