Üzemanyag alkohol fából az USA-ban

Jelentősen fejleszteni kívánják az USA-ban a cellulóz alapú bioalkohol előállítást. A tervek szerint 2022-re ennek mennyisége meghaladja a hagyományos kukorica alapú üzemanyag alkohol előállításét.

Az USA Szövetségi Mezőgazdasági Minisztériumának Gazdasági Kutatószolgálata (USDA Economic Research Service - ERS) a közelmúltban tanulmányt tett közzé az új típusú - cellulóz alapú etanol, biodízel, alga alapú - bioüzemanyagok előállításának helyzetéről és jövőbeni kilátásairól.

Az USA 2007-es energiatörvénye rendkívül ambiciózus mandátumokat határozott meg a megújuló üzemanyagok, és ezen belül is az ún. fejlett bioüzemanyagok számára. Az eredeti célkitűzés szerint 2010-re 379 millió liter (100 M gallon), 2022-re pedig 60 milliárd liter (16 Md gallon) cellulóz alapú üzemanyag termelésére lenne szükség. Ehhez képest 2010. elején a Környezetvédelmi Ügynökség (Environmental Protection Agency - EPA) 24 millió literre (6,5 M gallon) csökkentette a tényleges 2010-es mandátumot, mert jelenleg nem áll rendelkezésre megfelelő üzemi kapacitás a célérték teljesítéséhez. (Folyadék esetén 1 USA gallon = 3,785 liter.)

A 2007. évi Energia függetlenségi és biztonsági törvény az új típusú bioüzemanyagok felhasználást 2022-ig az alábbiak szerint tervezte. Az időszak végére a cellulóz alapú bioüzemanyag felhasználása meghaladja a hagyományos (kukorica) alapon gyártottét, e tervek szerint.

Az ERS adatai szerint a cellulóz alapú etanol termelésére irányuló kapacitás 2010-ben csupán a 38 millió litert (10 millió gallont) ér el, és 2012-re haladja meg az 1300 millió litert (350 millió gallont). Az üzemek jelenleg nagyobb részt igen kis kapacitású demonstrációs üzemek, kivételt képez néhány 1-2 millió gallonos (3,8-7,6 millió liter) kapacitású projekt.

Az alábbi térkép mutatja az új generációs bioüzemanyag üzemeket (telekörrel a 2010. és körvonallal a 2012. és utána kapacitást), valamint a biomassza forrásokat. Utóbbinál minél sötétebb a zöld, annál nagyobb a gabona, illetve erdő sűrűség (tonna/megye). A kék körvonalak, illetve telekörök mutatják a fa alapú üzemeket.

A fenti grafikonból és az alábbi ábrából az látható, hogy a fa alapú alkohol gyártás terén igazi áttörésre majd 2012. után lehet számítani.

Az ERS szerint a cellulóz alapú üzemek elterjedésének elsősorban 4 akadálya van:

• magas termelési és beruházási költségek,
• a demonstrációs fázisban a pénzügyi források biztosítása,
• alapanyag beszerzésének megszervezése,
• etanol bekeverési felsőhatár.

Az USDA 2007-es adatai szerint a kukorica alapú etanol előállítási költsége gallononként 1,65 $, a cellulóz alapú etanolé 2,65 $ volt. Utóbbi esetén az enzimköltség és a beruházási költség a költségek 34 %-át teszik ki (hagyományos alapú etanolnál csupán 12 %-át). A POET nevű etanolcég beszámolója szerint az egyik kísérleti üzemében 2009. novemberére 2,35 $-ra vitte le az előállítási költséget (ami még mindig messze van a versenyképességtől), míg a világ vezető enzimgyártója, a Novozymes szerint az enzimek költsége is jelentősen csökkent az utóbbi időben.

Itt látható a kukorica és a cellulóz alapú etanol gyártás költség nagyságának és szerkezetének összehasonlítása. Főleg a fajlagosan magasabb enzim és a tőkeigény miatt cellulóz esetén az alapanyag költséghányada jelentősen kevesebb.

Komoly bizonytalansági tényező azonban az alapanyag ára. Az USA elegendő biomasszával rendelkezik ahhoz, hogy a fosszilis közlekedési üzemanyag-felhasználásának 1/3-át kiváltsa.

A hagyományos és fejlett etanol előtt jelenleg az egyik legkomolyabb akadály a bekeverési felsőhatár.

Ennek részleteiről is olvashat még dr. Tóth Attilának az FVM honlapján megjelent írásában, illetve az ott említett tanulmányban is. A tanulmányból az USDA további anyagai érhetők el.

Szintén érdekes lehet e téma korábbi kifejtése is: Kitekintés az amerikai bioetanol-helyzet újabb fejleményeire, mely írás 2008. márciusi, szintén az FVM honlapján jelent meg, sajnos szerző nem szerepel rajta, de könnyen lehet, hogy szintén dr. Tóth Attila munkája. Ebben szó van a bioetanol termelés felfutása és a kukoricapiac, illetve a földhasználat összefüggéseiről is. A cellulóz-alkohol esetleges fapiaci hatásairól azonban e műben nincs utalás.

Egyelőre nem találtam adatot arra, hogy 1 M liter cellulóz-alkoholhoz mennyi fára van szükség.

Az említett források alapján: MM