Konopné biopalivo: Konopí: životaschopná alternativa k fosilním palivům?

Mezi zastánci konopí a konopí panuje mylná představa, že pouhý přechod z fosilních paliv na konopné biopalivo by jedním rázem vyřešil světovou hádanku s fosilními palivy, která je upřímně řečeno děsivá. Biopaliva jako celek zdaleka nejsou řešením pro záchranu planety, jak jsou až příliš často prezentována, ale přinášejí vlastní řadu problémů, které více problémů vytvářejí, než řeší.

Nic neexistuje izolovaně. Je nezbytné podívat se na dominový efekt, který by nahrazení fosilních paliv biopalivy mělo na planetu jako celek. Při porovnání konopí s jinými surovinami pro výrobu biopaliv je však třeba vidět některé výhody.

Z konopí lze vyrábět bionaftu i etanol

Existují dva druhy biopaliv: bionaftaa etanol. Etanol se vyrábí z obilovin (kukuřice, ječmene, pšenice atd.) nebo cukrové třtiny, ale může se vyrábět i z nejedlých částí většiny rostlin. Často se používá jako biopalivo, ale obvykle se mísí s benzinem.

Automobily určené k provozu na benzin snesou pouze 10% přídavek etanolu do benzinu; automobily na flexibilní paliva mohou používat až 80% směs etanolu. V Brazílii, kde se pro biopaliva pěstuje obrovské množství cukrové třtiny, mohou některá auta jezdit na 100 % etanolu.

Biodiesel se vyrábí rafinací olejů a tuků z rostlin nebo zvířat, nejčastěji z rostlinného oleje, a vyžaduje metanol.Běžná motorová nafta se často mísí s bionaftou v poměru 4:1, respektive, ale směsi se mohou pohybovat od 2 % do 100 % bionafty. Praktickou výhodou bionafty je, že na ni může jezdit každé auto s naftovým motorem.

Konopí, pokud by se pěstovalo jako surovina pro výrobu biopaliv, by bylo schopno vyrábět obě biopaliva. Konopné semeno se skládá z 30-35 % hmotnosti oleje, což dává výtěžnost paliva zhruba 780 litrů na hektar (207 galonů na hektar). To je podstatně méně než u palmového a kokosového oleje, ale více než dvakrát více než u řepkového, podzemnicového a slunečnicového a čtyřikrát více než u sójového. Ze zbytku rostliny lze vyrobit etanol pomocí fermentace za nízké hladiny kyslíku.

Přirozené důsledky výroby biopaliv

Nejběžnějšími surovinami používanými pro výrobu biopaliv jsou sója a kukuřice (USA), cukrová třtina acukrová řepa (Jižní Amerika), palmový olej (jihovýchodní a východní Asie) a řepka(Evropa). Všechny tyto druhy vyžadují ke svému rozvoji značné množství úrodné půdy.

Velké plochy deštných pralesů byly zničeny, aby se vytvořil prostor pro palmy olejné, a ve všech těchto oblastech dochází k odlesňování v alarmujícím a bezprecedentním měřítku. Tím bylo zničeno životní prostředí mnoha druhů, z nichž mnohé (např. orangutan) jsou již ohroženy.

Tyto suroviny se také pěstují na orné půdě, která se dříve používala k pěstování plodin pro lidskou spotřebu, což zvyšuje ceny těchto plodin a vymyká je z dosahu chudých. Kromě toho dochází k takzvanému „sekundárnímu odlesňování“, protože je zapotřebí více půdy k pěstování plodin pro potraviny.

Cíle v oblasti biopaliv stanovené různými vládami po celém světě mohou způsobit více škody než užitku, a to jak z hlediska změny klimatu, tak z hlediska zásobování potravinami. Spíše než bohaté země jsou těmito problémy nejvíce postiženy rozvojové země.

Jaké výhody má konopí jako surovina pro biopaliva?

Konopí má tu výhodu, že může růst v méně úrodné půdě a jeho schopnost pěstovat na tzv. marginální půdě si mnozí velmi pochvalují. „Okrajová půda“ je v podstatě ekonomický termín, který označuje pozemek, jehož obhospodařování stojí více, než kolik může přinést zisku. Může se jednat o půdu se špatnou kvalitou půdy, znečištěním z dřívější průmyslové činnosti nebo o půdu s obzvláště obtížným terénem pro hospodaření, jako jsou strmé svahy hor.

Ve skutečnosti však dává nejvíce semen, pokud se pěstuje na úrodné půdě za optimálních podmínek. Pokud by se jeho využití jako biopalivové suroviny prosadilo, je velmi pravděpodobné, že by se orná půda věnovala konopí stejným způsobem, jako se nyní věnuje konkurenčním surovinám, se stejným negativním dopadem na cenu potravin.

Další problémy s marginální půdou spočívají v tom, že zaprvé často podporuje druhy a procesy, které jsou cennou součástí ekosystému. Za druhé, ze své podstaty bývá na místech, která jsou nepraktická pro obdělávání, například na horských svazích.

Nelze opomenout otázku, jak sklízet konopí na těžko přístupných místech a jak ho dopravit do zařízení na zpracování biopaliv. Vzhledem k tomu, že při obou činnostech vzniká CO2 spalováním fosilních paliv, je třeba to zohlednit v jeho účinnosti jako uhlíkově neutrální plodiny. To se týká všech plodin pro výrobu biopaliv na všech půdách, nejen konopí na marginálních půdách. Uhlíkové náklady na orbu, setí, sklizeň, dopravu a zpracování jsouvyšší než náklady na výrobu fosilních paliv.

Ačkoli to znamená, že přechod na konopné palivo pro všechna motorová vozidla nevyřeší energetickou krizi ani nezastaví klimatické změny, mohlo by se jednat o menší, ale přesto užitečné využití. Pokud budou zemědělské podniky schopny pěstovat a zpracovávat konopí přímo na místě za účelem výroby biopaliv pro zemědělská vozidla a stroje, mohou být schopny vytvořit soběstačnou „smyčku“ s nízkými emisemi uhlíku. To může v malém měřítku pomoci ukončit jejich závislost na fosilních palivech. Konopí by mohlo být zavedeno jako střídavá plodina při stávajícím pěstování potravinářských plodin, čímž by se snížil dopad jak na ceny potravin, tak na spotřebu fosilních paliv.

Je zde také skutečnost, že konopí je v současné době velmi „úzce specializovanou“ potravinářskou plodinou, takže na něm není taková závislost jako například na kukuřici. To však v současné době způsobuje, že je pro velkovýrobu biopaliv nákladově neefektivní.

K pěstování konopí je zapotřebí minimum hnojiv a vody

Další oblastí, kterou je třeba při posuzování biopaliv pečlivě zkoumat, jsou hnojiva potřebná k jejich pěstování. Tato hnojiva jsou v podstatě dusičnany z ropy a plynu – ano, z fosilních paliv – za použití energeticky náročného Haber-Boschova procesu k výrobě čpavku, který se následně používá jako surovina pro všechna ostatní dusíkatá hnojiva.

Po zavedení do půdy nezůstávají jen tak ležet v půdě. Buď jsou spláchnuty do vodních toků, kde narušují ekosystém, zabíjejí ryby a znečišťují zdroje pitné vody, nebo se dostávají do atmosféry, kde se z nich stává oxid dusný. Oxid dusný je skleníkový plyn horší než oxid uhličitý. Vstupují také do atmosféry a stávají se oxidy dusíku NO a NO₂, které přispívají ke vzniku přízemního ozonu (dalšího zdravotního rizika).

Konopí vyžaduje k dobrému růstu úrodnost půdy zhruba stejnou jako kukuřice. Přibližně 70 % jeho potřeby živin se však do půdy vrátí v průběhu a po skončení růstového cyklu. Navíc malé množství živin dává velkouvýnosovou odezvu. To drasticky snižuje množství hnojiv, která v dlouhodobém horizontu potřebuje. To je jednoznačná výhoda oproti všem ostatním surovinám pro výrobu biopaliv.

To samé lze říci o jeho nárocích na vodu. Jedním znejvětších problémů biopaliv je, že jejich výroba vyžaduje více vodynež fosilní paliva, a to dvakrát až 48krát více. Konopí potřebuje k produkci úrody asi 30-40 cm vody za vegetační období nebo ekvivalentní množství srážek, zatímco kukuřice potřebuje asi 56 cm vody.

Lze využít celou rostlinu

Snad jednou z největších výhod konopí jako biopaliva je možnost využití každé části rostliny. Po vylisování oleje ze semen lze zbývající slupky a semennou hmotu slisovat do „koláčů“ pro výživné krmivo pro zvířata. Odřezky ze sklizně a listy opadané během růstu se spolu s kořeny vracejí do půdy a doplňují ji pro další úrodu. Lýková vlákna a hurdy se používají například na výrobu vláken, papíru a stavebních materiálů.

Vývoj ve výzkumu biopaliv a jejich použití u konopí

Proces pyrolýzy je relativně nový proaplikaci konopných biopaliv. Pyrolýza spočívá v tom, že rostlinná hmota obsahující vláknitou celulózu (odborně známá jako lignocelulózová biomasa) je vystavena intenzivnímu teplu za účelem získání olejů vhodných pro palivo. Tento proces je mimořádně ekonomicky proveditelný, protože v něm lze použít v podstatě odpadní biomasu. Tuto techniku lze použít na konopí, a dokonce i na obrovské množství biomasy, které již vzniká při celosvětovém pěstování konopí a marihuany.

Tento vývoj souvisí se způsoby, jakými lze využít celou rostlinu, dokonce i jednoduše odpad produkovaný celým konopným průmyslem. Například jen ve Washingtonu se během prvních tří let po legalizaci (2014) vyprodukovalo 1,7 milionu liber odpadu z konopných rostlin.

Od té doby legalizovala pěstování konopí řada evropských zemí a také USA, takže se očekává, že množství odpadu bude jen narůstat. Kalifornie se s problémem s konopným odpadem potýká již delší dobu. Pyrolýza nabízí možnou cestu, díky níž lze zužitkovat odpad z konopí a konopí a využít jej k výrobě biopaliva, aniž by bylo nutné čelit již tak náročné otázce, kde jej pěstovat.

Stále existují překážky, které brání zjištění, zda konopí je či není nejlepším biopalivem. V současné době je největší překážkou využití konopí jako biopaliva to, že se ho pěstuje tak málo. Legislativa se v posledních několika letech uvolnila, zejména v USA, kde bylo pěstování konopí legalizováno.

Většina konopí pěstovaného v Evropě, Číně a USA se však používá k výrobě potravin, CBD produktů, kosmetiky a ve výzkumu. Některé z nich se používají při výrobě speciálních spředených výrobků, jako je konopný papír a konopná lana.

Mnoho výhod konopí jako biopaliva zůstává v teoretické rovině, protože se ho na biopaliva v komerčním měřítku používá velmi málo. Je třeba vroucně doufat, že tomu tak nebude ještě dlouho.

.