SURSE NECONVENȚIONALE DE BIOCOMBUSTIBIL - un pas pentru îmbunătățirea calității aerului respirat în orașe

Contextul actual al calității aerului la nivel european. Unde ne situăm?

Tranziția către un sistem de transporturi cu emisii zero este un deziderat ambițios, ce va putea fi îndeplinit în viitor pe baza cadrelor legislative și cu ajutorul rezultatelor cercetării și inovării tehnologice. Mobilitatea cetățenilor este direct proporțională cu dezvoltarea economică a orașelor, managementul integrat al sistemelor de transport lăsând o amprentă puternică asupra calității vieții acestora. Sistemul european de transporturi se confruntă cu provocarea creșterii mobilității într-un context al resurselor limitate de petrol, însă deplasarea poate fi și sustenabilă. O pondere esențială în Strategia pentru Transporturi 2050 o deține eliminarea progresivă din orașe a automobilelor alimentate convențional. Statele membre sunt responsabile de sistemele de transport urban, fiecare oraș în parte având posibilitatea de a-și ajusta tipurile de mijloace de transport adecvate realităților regiunii în care se află.

Sursa: Eurostat, Emisii GES, analiză pe sectoare, UE-29, 1990 și 2015

Cantitatea emisiilor principalilor poluatori atmosferici, respectiv cele provenite din arderea carburanților auto, din industrie, centrale electrice, agricultură, încălzirea termică și managementul deșeurilor, înregistrează scăderi importante în ultimii ani, ca urmare a eforturilor comune depuse la nivel european, însă nu în același ritm și cu aceeași eficiență. Excepție face sectorul transporturilor, deoarece cantitatea emisiilor de oxizi de azot, unul dintre cei mai nocivi poluanți pentru sănătate, este încă departe de standardele impuse în zonele urbane. Particulele fine în suspensie (PM) au continuat să depășească cantitățile maxime admisibile, expunând populația urbană europeană numeroaselor riscuri ce survin acestor factori poluanți. Efectul expunerii la poluanții produși de transportul rutier este asociat creșterii frecvenței bolilor respiratorii sau cardiovasculare și al numărului de decese premature. Efectele negative ale poluanților din transportul rutier nu se transferă numai oamenilor, combinarea emisiilor motoarelor diesel cu apa din atmosferă afectând calitatea vegetației urbane prin ploile acide.

Directiva Energiei Regenerabile stabilește ca până în 2020, statele membre UE să atingă ponderea energiei din surse regenerabile de 10% din consumul final din sectorul transporturilor. Obiectivul pe termen lung este de a reduce cu 80-95% emisiile de CO2 până în 2050, comparativ cu nivelul înregistrat în 1990 și dispariția progresivă din orașe a automobilelor alimentate convențional până la acest termen*.
Agenția Europeană de Mediu afirmă în ultimul raport privind calitatea aerului că, „deși se estimează îmbunătățirea calității aerului din Europa în viitor prin punerea în aplicare a legislației existente, sunt necesare eforturi suplimentare pentru reducerea emisiilor poluanților atmosferici, pentru a asigura deplina respectare a standardelor UE de calitate a aerului stabiliți pentru a proteja sănătatea cetățenilor și a mediului înconjurător”.**  Situația actuală are o reală nevoie de inițiative inovatoare în domeniul transporturilor, ce trebuie susținute atât financiar, cât și instituțional, pentru a înregistra rezultate pozitive și sustenabile, cu o capacitate de a fi replicate și de a îmbunătăți în mod real calitatea aerului respirat în orașe.

Cum putem participa?

Orașele pot contribui la scăderea emisiilor de gaze cu efect de seră prin susținerea inițiativelor de ecologizare a sistemului transporturilor, una dintre cele mai dure surse de poluare urbană datorată dependenței de combustibilul fosil. Decarbonizarea transporturilor reprezintă un efort pe termen lung motivant pentru obiectivele de eficiență energetică și reducere a emisiilor, efort ce necesită substituirea treptată a surselor de combustibil fosil cu surse alternative și regenerabile care să susțină cererea masivă de energie necesară în sectorul transporturilor.

Biocombustibilii produși din surse regenerabile reprezintă una dintre cele mai sustenabile variante alternative pentru combustibilii fosili, fiind o sursă viabilă atât din perspectiva protecției mediului, cât și a eficienței economice. Impactul biocombustibililor asupra mediului depinde de generația și de tipul lor; aceștia sunt de două feluri – primari și secundari. Dacă biocombustibilii primari (proveniți din reziduuri lemnoase, grăsimi animale, ș.a.) sunt folosiți în formă neprocesată pentru încălzire, gătit sau producerea de electricitate, biocombustibilii secundari sunt produși prin procesarea biomasei (obținută din trestie de zahăr, porumb, rapiță, soia, palmier, cocos, uleiuri, etc.) și pot fi utilizați atât în transporturi, cât și în diverse procese industriale.***

Câteva aspecte controversate despre biocombustibili

Există în rândul specialiștilor de mediu o dezbatere legată de controversa raportului dintre biocombustibili și producțiile agricole. Culturi destinate producției biocombustibililor și resursele asociate (sol, apă și fertilizatori) ar putea fi dedicate direct consumului uman sau indirect celui animal, dezechilibru ce ar putea crește prețul alimentelor. Potențialul biocombustibilului a reduce aspectele negative asupra mediului provocate de utilizarea combustibilului fosil este contrabalansat de posibila amprentă negativă pe care ar putea-o avea în sectorul agricol, precum influențarea prețului alimentelor sau modificarea pattern-ului de utilizare a terenurilor, dar și în sectorul economic, prin intervențiile de care biocombustibilul are nevoie pentru a putea concura cu un carburant convențional. Există totodată îngrijorări conform cărora anumite tipuri de biocombustibili, în funcție de culturile din care provin sau de procesul de producție, pot emite chiar mai multe gaze cu efect de seră decât clasicii combustibili fosili. Uniunea Europeană a găsit pârghii de rezolvare a acestui conflict între politici, introducând reguli specifice pentru utilizarea terenurilor agricole pentru culturile necesare producției de biocombustibil, prin completarea legislației în vigoare (Directiva Energiei Regenerabile și Directiva pentru Calitatea Combustibilului), unde sunt enunțate limite clare pentru utilizarea ternurilor agricole în acest scop și indicatori de sustenabilitate pentru emisiile provenite din biocombustibili.

Să învățăm din exemplele de succes!

În urmă cu 27 de ani, orașul Lille a demarat o acțiune de producție a biogazului de la o stație de epurare, în urma nevoii de surse de combustibil alternativ, în scopul reducerii emisiilor din transportul public și individual. Pentru a evita combustia biogazului, autoritățile locale au preferat să achiziționeze bio-autobuze, primele patru astfel de mijloace de transport alimentate cu biometan. Ulterior, jumătate dintre autobuzele orașului au fost alimentate cu biogaz, construindu-se două stații de reciclare pentru a face față cantităților în creștere de deșeuri. Această inițiativă este rezultatul determinării orașului francez de a adopta o dezvoltare integrată, comprehensivă și inteligentă în avantajul propriilor cetățeni, implicând o abordare integrată între factori de decizie de nivel politic, antreprenorial și industrial.

Suedia este un alt exemplu de succes în privința utilizării biocombustibililor în rețelele de transport public, în anul 1996 producându-se biogaz în Linköping, cu ajutorul căruia au funcționat de atunci toate autobuzele orașului. Introducerea biogazului a crescut constant, autoritățile suedeze sprijinind această inițiativă prin acordarea unor reduceri de taxe și granturi de investiții celor care utilizează și susțin utilizarea biocombustibilului. Taxi-urile din Stockholm sunt alimentate încă din 2007 cu biocombustibil, acoperind aproximativ 10% din flota totală de taximetrie a orașului. Caracterul non-poluant al vehiculelor de taxi este o cerință încă din procesul de achiziție, orașul sprijinind acest tip de transport prin avantaje precum prioritatea la solicitare, accesul în zone restricționate mașinilor poluante sau accesul gratuit în parcări.

De admirat este și strategia Berlinului de a colecta separat și de a utiliza deșeurile organice ale orașului pentru producerea de biogaz pentru alimentarea camioanelor care le colectează. În prezent, peste 150 de astfel de camioane funcționează cu biogaz prin colectarea a 60% din deșeurile totale ale orașului. 

O altă inițiativă interesantă a fost cea a câtorva orașe europene (Bergen, Oslo, Stockholm, Tartu, Tallin, Kaunas, Rzeszów și Toruń) care au participat în perioada 2009-2014 într-un program de minimizare a impactului asupra mediului generat de emisiile din transporturi, Baltic Biogas Bus. Programul a demonstrat eficiența unei investiții în autobuze alimentate cu biogaz, gaz natural sau autobuze hibrid pentru reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră, poluării și zgomotului ambiental.

Surse inovatoare de biocombustibil – idei de succes

Pentru a deveni mai eficiente energetic și pentru ca cetățenii să poată respira un aer mai curat, orașele au nevoie, în afară de resurse financiare, de cercetare pentru generarea de idei inovatoare, neconvenționale și nonpoluante. Există o serie de inițiative out-of-the-box în abordarea utilizării biocombustibilului care merită a fi amintite.
Una dintre ele a fost generată în 2013 de Arthur Kay, un student la arhitectură din Londra: reciclarea zațului de cafea pentru producerea de biocombustibili și biochimicale. Ideea a atras investiții private și a câștigat un reputat concurs de antreprenoriat sustenabil Postcode Lottery Green Challenge. Start-up-ul englez Bio-Bean a evoluat rapid, avansând procesele de cercetare și operaționalizare a ideii inovatoare, colectând în prezent resturile lanțurilor de cafenele londoneze și transformându-le în combustibil lichid. Viziunea fondatorului implică alimentarea flotei de autobuze roșii ale orașului cu acest tip de biocombustibil. Conform analizei fondatorilor, cetățenii Regatului Unit al Marii Britanii consumă anual 500.000 de tone de cafea, ceea ce oferă inițiativei resurse permanente.

Scoția propune o altă metodă interesantă pentru producția de biocombustibil, bazată pe aplicarea unei tehnologii noi de fermentare care transformă în biocombustibil reziduurile rămase din producția de whiskey. O companie spin-off a Centrului de Cercetare a Biocombustibililor din Edinburgh, Celtic Renewables, a încheiat parteneriate cu distilerii de whiskey, beneficiind de sprijin guvernamental și al centrelor de cercetare și inovare scoțiene pentru inițiativa de producție a biobutanolului (biocombustibil cu o densitate energetică mai mare decât a etanolului) prin această metodă.

O altă soluție care evită dezbaterea alimente versus carburanți este producerea de biocombustibil din noi tipuri de culturi care să nu necesite utilizarea terenurilor agricole. S-a descoperit că din microalge se poate produce biocombustibil, idee aflată în creștere în rândul oamenilor de știință și antreprenorilor. Biomasa din microalge conține carbohidrați, proteine și o cantitate mare de uleiuri naturale. Avantajul microalgelor este timpul scurt de dezvoltare a culturilor (își dublează dimensiunea la fiecare 24 de ore) și cantitățile mari de uleiuri conținute (20%-50%), spre deosebire de culturile terestre care au nevoie de un sezon întreg pentru a crește și care dețin un procent maxim de 5% uleiuri naturale ****.  Japonia a făcut deja primii pași către acestă opțiune, două companii importante de transporturi lansând un proiect (The DeuSEL project) prin care cultivă și utilizează microalgele în vederea validării eficienței acestui biocombustibil pentru autobuze pe o perioadă de doi ani. Industria microalgelor în Uniunea Europeană este în plină dezvoltare, fiind susținută atât de proiecte aflate în implementare, de existența unor companii preocupate de producția biocombustibilului din această sursă, de programe de finanțare (Orizont 2020 și Programul LIFE) și de cadre legislative care includ standardizarea produselor provenite din această sursă.
Prin urmare, cele două ingrediente de succes ale inițiativelor inovatoare prezentate sunt:

• Generarea de idei inovatoare pentru dezvoltarea durabilă a orașelor;
• Colaborarea activă între cercetători, antreprenori și autorități.

Inițiativele de ecologizare a transporturilor urbane prin utilizarea biocombustibilului sunt binevenite, mai ales dacă sunt racordate la conceptul de sustenabilitate și eficiență economică. Bunele practici sunt reale surse de inspirație pentru comunitățile orașelor care se confruntă cu poluarea atmosferică, rezultatele de succes fiind fundamentate printr-o abordare integrată, strategică și participativă.

*Carte Albă, Foaie de parcurs pentru un spațiu European unic al transporturilor – Către un sistem de transport competitive și eficient din punct de vedere al resurselor, Bruxelles, 2011, p.3 (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:52011DC0144)
 **European Environmental Agency, Air quality in Europe – 2016 report, p. 8

***Blinova, L., Bartosova, A., Sirotiak, M., Unconventional type of biomass suitable for the production of biofuels, Advanced Materials Research, Vols. 860-863, Trans Tech Publications, Switzerland, 2014

****Wen, Zhiou, Algae for Biofuel Production, Virgina Tech, Biological System Engineering Department, 2014

By Ancuta CÎRSTEA

Sources:

• Blinova, L., Bartosova, A., Sirotiak, M., Unconventional type of biomass suitable for the production of biofuels, Advanced Materials Research, Vols. 860-863, Trans Tech Publications, Switzerland, 2014
• Carte Albă, Foaie de parcurs pentru un spațiu European unic al transporturilor – Către un sistem de transport competitive și eficient din punct de vedere al resurselor, Bruxelles, 2011 (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:52011DC0144)
• Directiva 2009/28/CE a Parlamentului European și a Consiliului privind promovarea utilizării energiei din surse regenerabile, de modificare și ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE și 2003/30/CE (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0028&from=EN)
• EU-Japan Centre for Industrial Cooperation, Minerva Eu-Japan Fellowship, The Microalgae/Biomass Industry in Japan – An assessment of cooperation and business potential with the European companies, Tokyo, 2016  (http://cdnsite.eu-japan.eu/sites/default/files/publications/docs/microalgaebiomassiindustryinjapan-herrador-min16-1.pdf)
• European En Environmental Agency, Air quality in Europe – 2016 report, EEA Report No 28/2016 (https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2016)
• Lowry, M., Biogas buses are the green solution for cities, 4 iulie 2016 (http://euinmyregion.blogactiv.eu/2016/07/04/biogas-buses-are-the-green-solution-for-cities/)