Okolnosti
Obrovský nárůst cen ropy i dalších paliv za posledních pár let a obava, že jsme dosáhli (nebo brzy dosáhneme) ropného vrcholu (konce) – poté, co těžba ropy začíná klesat – obnovily zájem o alternativní zdroje energie. Patří sem sluneční a geotermální energie, vítr, příbojové a přílivové mořské vlny a biopaliva. Někdy se dávají neupřímné sliby o potřebě energetické hospodárnosti, změn životního stylu (včetně ekologicky iracionálního přehnaného spoléhání se na automobily a bydlení daleko od pracoviště), potřebě přenést ekonomickou činnost z továrních podlah do budov úřadů a do domovů, a o tom, že je nutné, aby zámožná společenství odstoupila od stále se zvyšující úrovně spotřeby. Radikální analýza realizace výše uvedeného by ale vedla ke zpochybnění samotných základů toho, jak kapitalizmus funguje.
Alternativní palivové zdroje jsou atraktivní proto, že je lze rozvíjet a používat, aniž bychom zpochybnili samotné fungování ekonomického systému – náhradou „udržitelnější“, „ekologicky znějící“ a „obnovitelné“ energie za víc znečišťující, dražší a omezené množství ropy. Lidé doufají v kouzelné střely, jež „vyřeší“ problém tak, aby kapitalistické společnosti mohly setrvat ve svých pustošivých a spotřebních modelech s co nejmenšími trhlinami. Ačkoli ceny paliv možná poněkud klesnou – s poklesy v obchodním cyklu, s vyšším tempem produkce nebo s prasknutím spekulativní bubliny na budoucím ropném trhu – s největší pravděpodobností zůstanou na historicky vysoké úrovni, neboť zásoby snadno obnovitelného paliva, vztahující se k roční spotřebě, nadále klesají.
Používání biologických materiálů – pocházejících z nedávno živých rostlin – coby paliv má dlouhou historii. Leckterou noc seděly lidské bytosti kolem ohně z hořícího dřeva, aby uvařily jídlo, udržely teplo a chránily se před šelmami. V počátečních létech osidlování prérií (Great Plains) evropskými vystěhovalci během 19. století byla shromažďována sušená bizoní mrva a používána jako palivo. Dnes je dřevo stále v některých zemích používáno jako palivo, v Indii je k tomuto účelu shromažďována kravská mrva, a přebytky úrody jsou v mnoha částech světa používány k vaření a/nebo k topení. Navíc zemní plyn (metan), produkovaný z malého množství tekuté mrvy (zvířecí i lidské), je v Číně a Indii dlouhá léta používaný ke svícení, topení a vaření. Navíc čistírny odpadních vod v severském klimatickém pásu po desetiletí používají zemní plyn, vzniklý při procesu čištění, k vyhřívání van v chladných obdobích ke zvýšení účinnosti mikroorganizmů v zařízení nebo k výrobě elektřiny.
Výroba nápojů s vysokým obsahem alkoholu z obilí, vinné révy, cukrové třtiny, brambor atd. má také dlouhou historii, a poskytuje různé kvašené nápoje jako pivo a víno a později navíc destilované alkoholové produkty jako whisky, vodku a rum. A Brazílie po desetiletí produkovala etanol (druh alkoholu; líh) destilováním výsledků kvašení šťávy z cukrové třtiny.
Základy biopaliv
Idea biopaliv je, že rostliny zachycují energii ze slunce a produkují látky – cukry, škrob, oleje, celulózu – které lze sklízet a poté je měnit na zdroje energie, již můžeme využívat. Pěstování rostlin na výrobu paliva je pokládáno za znějící ekologičtěji, neboť – v kontrastu k naftě a benzinu, jež při spalování naplňují atmosféru kysličníkem uhličitým – když se používá energie z biopaliva, kysličník uhličitý, jenž se vrací do atmosféry, je jednoduše ten, jenž byl nedávno odstraněný rostlinami.
Spojené státy v současnosti čelí krizi kapalných paliv víc než zevšeobecněné energetické krizi. Tudíž největší současný zájem je na výrobě kapalných paliv lihu a bionafty, jež lze použít k pohonu osobních i nákladních vozů. Biopaliva mají tři stránky: použitý biologický materiál (výchozí produkt), proces přeměny výchozího produktu na palivo a vlastní typ produkovaného paliva.
Hlavní čtyři typy biopaliva jsou: (a) přímé spalování (dřeva, rostlinných odpadů); (b) líh (vyráběný z cukrů, škrobů nebo celulózy); (c) bionafta (vyráběná z olejných rostlin nebo z odpadu z varného oleje); a (d) metan (zemní plyn, produkovaný trávením mrvy zvířat nebo lidských výkalů). Přímé spalování je nejjednodušší způsob získávání energie z biologických materiálů. Vyžaduje při zpracování nejméně úsilí – jen štípání nebo řezání, aby vznikly menší částečky, jež snadněji hoří. Zbytky mohou být sušeny nebo páleny při své přírodní vlhkosti. Tento typ paliva lze používat k ohřevu vody nebo vytápění budov nebo k výrobě elektřiny vyvíjením páry. Výchozí produkty k přímému spalování jsou hlavně zbytky úrody a dřevní drť nebo odřezky.
Líh je kapalina, již lze použít k pohonu automobilů a tudíž se jí dostává hodně pozornosti. Ve Spojených státech je obvykle smícháván s benzinem v poměru 1:10, ale existují i motory, jež pracují na stoprocentní líh. Líh je komerčně vyráběn kvašením cukru z vysoce cukernatých rostlin (především z cukrové třtiny) nebo přeměnou škrobu v rostlinách jako je kukuřice a maniok na cukry a potom kvašením cukrů. Přeměna škrobu na cukr je docela jednoduchá, ale stále mnohem dražší vyrábět líh z rostlin s vysokým obsahem škrobu než z vysoce cukernatých. Jakmile je kvašení dokončeno, líh, toliko desetiprocentní, musí být čtyřikrát destilovaný, aby se obohatil na 99,5 procenta k použití jako přísada do benzinu, což vyžaduje velmi značné množství energie.
Téměř všechen líh ve Spojených státech je vyráběn za použití kukuřičného zrna jako výchozí suroviny. Na konci roku 2007 tu existovalo 134 zařízení, produkujících průměrně sedm miliard galonů (cca 26,5 mld. litrů) lihu. Dodatečně bylo postaveno 66 rostlin, zatímco 10 stávajících bylo rozšířeno. Odhadem bylo k výrobě lihu použito v roce 2007 použito 20 % kukuřičných zrn a očekává se, že během dalších několika let to bude 30 %, ačkoli to může být i významně více (viz níže). Líh vyráběný za použití kukuřice jako výchozí suroviny je naprostá většina biopaliva, v současnosti používaného ve Spojených státech.
„Svatým grálem“ výroby lihu je nalézt ekonomicky přijatelný proces pro přeměnu celulózy (buničiny) na líh. Celulóza je stavební materiál rostlin a většina rostlinných částí obsahuje vydatné množství této látky. Zdálo se, že zbytky rostlin ponechané po sklizni nebo trávy jako proso – pěstované za účelem sklizně pro svůj obsah celulózy – by byly dobrou surovinou k výrobě lihu (jakmile bude cena procesu přeměny dostatečně nízká). V určitém bodě může být použití dřeva nebo trávy jako výchozí suroviny k výrobě lihu ekonomicky přijatelné. Kolik energie bude v tomto procesu skutečně získáno je stále ve hvězdách. Bez ohledu na to, zda je v procesu energie získána či nikoliv, přeměna celulózy na líh spolyká kolem 80 liber (cca 36 kg) na jeden galon (3,785 l) lihu- víc než třiapůlnásobek váhy zrní, potřebného na stejné množství tohoto agropaliva.
Bionafta se dá vyrábět z rostlinných olejů z rostlin jako sója, palma olejná a řepka olejka. Bionafta je obvyklejším palivem v Evropě, ale v malém množství je vyráběna i ve Spojených státech.
Metan (zemní plyn) obvykle vzniká trávením tekuté zvířecí mrvy nebo splaškových kalů bez přítomnosti kyslíku a zachycováním vzniklého plynu. Mléčné farmy po mnoho let používající kalové jímky ke sběru mrvy vyrábějí elektřinu zachycováním a spalováním metanu vznikajícího během procesu trávení.
Existují i jiné procesy a konečné produkty pro biopaliva. Významným procesem je například pyrolýza – rozklad základní suroviny jako je proso ve vysoké teplotě za nepřítomnosti kyslíku. Konečným produktem tohoto procesu může být syntetická nafta nebo syngas (syntetický plyn) – směs, jež obsahuje vodík a kysličník uhelnatý a již lze pálit k výrobě energie nebo ji měnit na metanol (jiný kapalný alkohol). Zbývající zuhelnatělou hmotu lze použít ke hnojení nebo spalovat k energii, již stále obsahuje.
Jak je popisováno výše, termín biopalivo je používán pro paliva získávaná z mnoha různých materiálů, od dřevěných produktů po mrvu. Termín agropaliva, tak jak je použitý v této stati, se bude vztahovat pouze na paliva vyráběná použitím plodin vypěstovaných v zemědělských systémech – bez ohledu na to, zda je možné plodinu použít k potravě pro lidi. Kvůli důležitosti ve Spojených státech i kvůli různým negativním účinkům, jaké mají, se zbytek stati prvotně zaměří na výrobu lihu z kukuřičných zrn. Bude tu ovšem odkaz i na další agropaliva.
Energetika a ekonomika agropaliv
Líh je kapalina s obsahem asi tak dvou třetin energetické hodnoty stejného množství benzinu. Ve Spojených státech je obvykle míchán jako E-10 (10 % lihu, 90 % benzinu), protože u většiny vozů tak není potřeba upravovat motor. Lihový průmysl ale tlačí na to, aby bylo víc automobilových motorů schopno používat E-85 (85 % lihu, 15 % benzinu), a některé státy nařizují vyšší příměs než 10 %. Líh nelze dopravovat spolu s benzinem potrubími, neboť se, když je vlhko, ze směsi odděluje, takže musí být dopravován až na místo, kde bude s benzinem smíchán.
O množství energie získané všeobecně výrobou agropaliv a zvlášť pro líh vyráběný použitím kukuřičných zrn jako výchozí suroviny je vedena výrazná polemika. Téměř veškerý líh vyrobený ve Spojených státech využívá jako výchozí surovinu zrno. K výrobě lihu se spotřebuje obrovské množství energie – od energie vložené do vypěstování zrna, k jeho dopravě do lihovaru, kvašení a destilaci. Energie použitá k získání zrna obnáší pracovní síly, stroje, naftu, umělé hnojivo (asi tak třetina celkového množství použitého ve vypěstování je právě dusíkaté hnojivo), osivo, zavlažování, pesticidy a doprava.
Jak zdůrazňuje EPA, Agentura ochrany životního prostředí USA, „Výroba lihu je poměrně na zdroje náročný proces, jenž vyžaduje použití vody, elektřiny a páry. Pára potřebná k zahřívacímu procesu je všeobecně produkována uvnitř nebo dalšími přídavnými bojlery. Ze současných [2006] 110 líh vyrábějících zařízení jich k vyvíjení páry 101 spaluje zemní plyn, sedm uhlí, jedno uhlí a biomasu a jedno spaluje šťávu.“ 1)
Když všechny energetické požadavky výroby zpracováním na líh jsou podle většiny odhadů považovány za vykazující relativně malý energetický zisk – asi tak od nuly (nebo od mínusu) k nějakým dvaceti procentům. David Pimentel z Cornellské univerzity a jeho spolupracovníci zjistili, že tu vlastně je čistá ztráta energie.2) Jinými slovy, odhadují, že do výroby lihu jde vlastně větší množství energie, než je z vyrobeného lihu dostupné. Obvykle k velké ztrátě energie dochází, když se jeden zdroj paliva přeměňuje na jiný druh energie – například pouhá přibližně jedna třetina energie v uhlí se vrací jako použitelná elektřina v uhlí spalujících elektrárnách. Ale jedním z hlavních zájmů v agropalivech je, že se u nich má za to, že jsou nezávislé nebo snižují závislost na jiných energetických zdrojích! Ukazuje se, že celý proces je prvotně procesem přeměňujícím zemní plyn, uhlí i další paliva (například naftu, pohánějící traktory, zemní plyn k výrobě dusíkatých hnojiv, uhlí k pohonu lihovarů) na líh pěstováním, sklízením a zpracováním zrna.
Když se vezmou v úvahu energetické požadavky na výrobu přeměny na líh, většina odhadů ukazuje relativně malý energetický zisk – od nuly (nebo záporný) po nějakých 20 %.
Ale převezměme jeden z optimistických odhadů, že čistý energetický zisk je dokonce 20 %, když vyprodukujeme a přeměníme sklizené zrno na líh. To znamená, že musí být vyrobeno 6 galonů (22,7 l) lihu, abychom měli čistý energetický zisk 1 galon (přesně 3,7854 l) lihu. Protože to je asi tak 1 bušl zrní k výrobě dvou a půl galonu (36,3 l zrna na 9,46 l) lihu, výnos 150 bušlů zrna na akr přinese celkem 375 galonů vyrobeného lihu, ale asi tak 63 galonů čisté nové energie z lihu (se stejným energetickým obsahem, jaký má přibližně 43 galonů benzinu)! Jen výdaje za zrní coby výchozí produkt, v současných cenách přes 5 dolarů za bušl, znamenají, že jeden z hlavních vstupních výdajů vychází na asi tak na dvanáct dolarů za galon [(150 bu ´ $5 per bu)/63 galonů čisté nové lihové energie] nové energie coby lihu. A to se předpokládá skutečně čistý energetický zisk! (Ve Spojených státech bylo v r. 2007 sklizeno zrno z 87 miliónů akrů, s celkovým výnosem 13 mld. bušlů a na akrový výnos 151 bušlů na akr. Přibližně bylo na výrobu nějakých sedmi mld. galonů lihu použito 2,8 mld. bušlů zrna.)
Ačkoli je stále značné procento úrody zrna v USA použito ke krmení zvířat (v r. 2007 téměř polovina), vezměme si tato čísla z pohledu výživy lidí. Dostatečné roční množství kalorií člověku dodá přibližně 500 liber zrna. (Lidé by samozřejmě měli jíst různou stravu, nejen z obilí či kukuřice, ale tohle nám pomůže pochopit důsledky použití takového množství kukuřice nebo obilí na výrobu paliva.) Sto padesát bušlů z jednoho akru, při padesáti šesti librách na bušl, je výnos přibližně 4,2 tuny zrna, dost k uspokojení velké části výživy šestnácti lidí. Takže i když vezmeme optimistický zisk energie uvedený výše, 63 galonů čistého nového vyrobeného lihu (ekvivalent kolem 42 galonů benzinu) – dost pro nějaké dvě plné nádrže paliva pro jedno užitkové vozidlo (typy dnes známé pod označením SUV; pozn. překl.) – bude použito zrní, jež by mohlo dodat potřebné kalorie na rok šestnácti lidem, kdyby bylo použito přímo jako potrava. A samozřejmě jak při realističtějším odhadu čisté energie dojde ke ztrátě energie a veškeré zrní je promarněné.
Dokonce když použijeme jeden z nejoptimističtějších odhadů čistého energetického zisku, když vyrobíme líh z obilného zrna a bionaftu ze sóji, největší možný přínos biopaliv může být jen malé procento paliva použitého v dopravě. Kdyby byla veškerá úroda zrna a sójových bobů v USA v roce 2005 použita k výrobě agropaliv, optimistický odhad čistého energetického zisku by se rovnal pouhým přibližně dvěma procentům spotřeby benzinu a třem procentům spotřeby nafty. 3)
Navíc k poměru ceny obilného zrna a ropy ekonomika výroby agropaliva je silně ovlivňována systémem stimulů a subvencí, jaké jsou od 70. let minulého století postupně přihazovány během let do placu. S přímým příspěvkem 51 centů (0,51 $) na galon lihu smíchaného s benzinem (protože jeden bušl zrna může poskytnout 2,5 galonu lihu, tento příspěvek se rovná 1,43 $ na bušl zrna) plus další stimuly (viz níže), většina rostlin může ekonomicky produkovat líh ze zrna v ceně 7 $ za bušl, pokud jsou ceny ropy přes 100 $ za barel. Za posledních několik let ceny zrna většinou stouply, ale často stoupaly a klesaly (stejně jako ceny ropy).
Rostliny na líh s relativně vysokými výrobními cenami byly k ničemu, když ceny zrna stoupaly, dokud se poměr cen zrna a ropy nestal příznivějším. Většina amerických pěstitelů kukuřice také pěstovala sóju a aktuální množství zrna oproti vypěstovaným sójovým bobům závisí nejen na očekávaných cenách každé plodiny, ale také na produkční ceně každé plodiny. S plánovanými cenami těchto dvou plodin a s cenou dusíkatých hnojiv, jež se v uplynulém roce (2007) téměř ztrojnásobila, se mnozí pěstitelé v tomto roce rozhodli vypěstovat méně kukuřice a více sóji, což může nahradit jejich vlastní dusík.
Existuje mnoho způsobů, jakými je subvencován průmysl agropaliv. Tady je pár klíčových příkladů:
- Federální legislativa v minulém roce podepsala zákon (takzvaný Zákon o energetické nezávislosti a zabezpečení – Energy Independence and Security Act – z r. 2007) o zvýšení výroby lihu na nejméně 9 mld. galonů v r. 2008 a na 36 mld. galonů agropaliv ročně do r. 2022. Ačkoli 21 mld. galonů tohoto nařízení přijde pravděpodobně ze současných experimentálních („zdokonalených“ nebo „druhé generace“) zdrojů, zbývající množství stále vychází ze zdvojnásobení úrovně výroby lihu z vypěstovaného zrna roku 2007. Nařízení výrobcům paliva, aby používali postupně se zvyšující množství lihu do konce roku 2022 vytváří umělý požadavek na líh, jenž pomůže udržet vyšší ceny než jaké by jinak byly. (V Evropě je současný cíl používat od r. 2020 10 % agropaliv v palivech.)
- Dovozové tarify 2,4 centů za galon plus dalších 54 centů za galon pro určité země původu (hlavně Brazílie), slouží k udržení vyšší ceny než jaké by jinak byly, bylo odhadnuto, že jsou silně přes 1 mld. $ ročně do průmyslu v r. 2006, a je naplánován jejich růst na 3 mld. $.
- Jak bylo zmíněno výše, státní příspěvek je 51 centů za galon na líh míchaný s benzinem (the Volumetric Ethanol Excise Tax Credit; VEETC).
- Některé státy mají vlastní subvence ještě nad federálním příspěvkem.
- Existuje daňový dobropis na líh a biopalivo pro malé výrobce s roční produkcí pod 60 miliónů galonů.
- A konečně tu je přímá subvence producentům zrna.
Odhaduje se, že celková dotace na výrobu lihu v USA v roce 2008 bude–11 mld. $ neboli 1,10–1,30 $ na galon vyrobeného lihu!4) To je přibližně dvojnásobek přímé subvence na galon, již obdrží výrobci lihu.
V době, kdy šel tento článek do tisku, vstoupil v platnost nový americký pětiletý Zemědělský zákon (U.S. Farm Bill). (Zatím poslední Zemědělský zákon USA byl, téměř s dvouletým zpožděním, schválen a následně podepsán presidentem Obamou v únoru 2014. Od předešlých verzí se liší jen v konkrétních částkách k jednotlivým položkám. Pozn. překl.) Obsahuje následující rysy, co se týče subvencí na agropaliva: (a) snížení přímé subvence na výrobu lihu o 6 centů (teď bude 45 centů na galon); (b) zachování daně 54 centů na galon na dovážený líh; (c) přímou dotaci 1,01$ na galon za líh získávaný z celulózy; (d) 320 miliónů $ v zárukách na poskytnuté půjčky k výstavbě „zdokonalených“ podniků vyrábějících agropalivo; a (e) finance na podporu zemědělců kolem lihovarů, jež využívají celulózu k pokusům s plodinami, jež by mohly nahradit výchozí produkty. Tudíž zatímco byly v systému subvencí na agropaliva, podporujících zemědělce, učiněny nějaké změny, hlavní nápor ve směru používání zemědělských plodin a půdy k produkci výchozích surovin k výrobě lihu vzrostl.
Biopalivový průmysl je vysoce soustředěný ve Spojených státech, s Archer Daniels Midland (ADM) kontrolující 1 miliardu galonů výroby ročně kromě celkové současné kapacity přes 8 mld. galonů ročně. Tři největší výrobci (ADM, POET a VeraSun) kontrolují necelých 40 procent amerického trhu s lihem. A ADM vykupuje zemědělci vlastněná družstva produkující lihová biopaliva, jež se ocitla v nesnázích, a investuje i do nových kapacit.
V dubnu 2008 mělo 147 lihovarů celkovou kapacitu 8,5 mld. galonů lihu. Kapacita k výrobě dalších pěti mld. galonů byla ve výstavbě – jako nové provozy i jako rozšíření stávajících – s celkovou kapacitou na konci roku 13 mld. galonů.5) Při předpokládaných průměrných výnosech zrna by tato kapacita strávila 5,2 mld. bušlů, což je množství zrna vyrostlé na přibližně pětatřiceti miliónech akrů! Ministerstvo zemědělství USA předpokládá, že v tomto roce bude zrno pěstováno na šestaosmdesáti miliónech akrů, s celkovou produkcí 12,1 mld. bušlů, o jednu miliardu méně než v roce 2007. Tudíž výrobní kapacita lihu by použila 40 % úrody kukuřice roku 2008 v USA! To zachová nárůst tlaku na ceny zrní dokonce i kdyby všechna přidaná zpracující kapacita zužitkována nebyla.
Politika agropaliv
Rozvoj velké výrobní kapacity lihu ve Spojených státech je docela špinavá záležitost, s vedoucí úlohou ADM. ADM s ročním obratem 44 mld. $ je jedním z největších světových nákupců, prodejců a zpracovatelů zrna a olejných plodin. Většinu svého zisku založila na štědrosti federální vlády. V roce 1995 konzervativní vydal (washingtonský) Cato Institute politický rozbor profitování ADM na vládních programech. Bylo odhadnuto, že 43 % zisků společnosti pochází z produktů silně dotovaných vládou, a že každý dolar zisku z výroby lihu přijde daňové poplatníky na 30,60 $ (!). 6)
Šéf ADM Dwayne Andreas (jehož syn musel strávit nějaký čas ve vězení, společně s dalšími dvěma vedoucími pracovníky, za plán na ustálení cen potravinových přísad) dával obrovské sumy Republikánům i Demokratům Nixovy státní správy v létech, kdy byl prezidentemNixon . V době odsouzení řídících pracovníků společnosti popsal New York Times (10. července 1999) ovlivňování takto: „Po celá desetiletí byl obilný gigant provozován jako virtuální rodinné poddanství pod kontrolou železnou rukou Dwaynea Andrease, jednoho z politicky nejmocnějších šéfů v zemi, známého prezidentům stejně jako premiérům.“
Koupil si přístup k prezidentům a k vedení Kongresu i Senátu. Množství peněz, jež Andreas sypal politikům, bylo značné a příspěvky trvaly po mnoho let. Když OPEC koncem 70. let omezila lodní dopravu ropy, Carterova státní správa protlačila Kongresem osvobození deseti nebo více procent lihu (E-10) z federální daně ve výši čtyř centů na galon.
Příběh do nynějška pokračuje ve stejném střihu, s masivními a neutuchajícími agitačními kampaněmi k ovlivňování Kongresu i různých správ. Některé politické osobnosti jako senátor Robert Dole začaly být spojovány s ADM a s protlačováním vládní podpory výroby lihu. To vedlo k nalévání vládních peněz do výstavby nových lihovarů (některé z nich dospěly k bankrotu), k dodávkám zrna výrobcům zdarma (v polovině 80. let) a k vytváření různých typů subvencí (o nichž je zmínka výše), což existuje dodnes.
Ekologie agropaliv
Rychlý a rozsáhlý růst cen ropy učinil používání alternativních kapalných paliv atraktivnějším, zvlášť s vydatnými vládními subvencemi, jež se jim dostává. Ale používání velkého množství potenciálních potravinových plodin – především zrna (kukuřice) a sójových bobů, ale patří sem také plodiny jako palma olejná – k výrobě paliv je významným faktorem přispívajícím k současné potravinové krizi.7) Stoupající ceny všech základních potravin samozřejmě nejhůře zasáhly nejchudší země – především ty, jež vyvážejí významné množství svých potravin – ačkoli zasaženi byli chudí v každé zemi světa. V mnohých oblastech už byly potravinové nepokoje a jsou vyjadřovány obavy nad budoucí stabilitou nějakých třiatřiceti zemí. V určitém rozsahu ceny potravin růst musí, jak roste cena ropy, protože velké množství energie je použito pro tolik zemědělských vstupů od umělých hnojiv a pesticidů až po výrobu a používání zemědělské techniky. Ale jak roste cena ropy ve vztahu k cenám výchozích surovin, stává se stále výnosnějším měnit potravinové plodiny na palivo. Jak vysvětlil Lester Brown:
„Spojnice mezi ekonomikou potravin a energie se začne rozmazávat, protože tyto začnou splývat. Výsledkem je, že světová cena kukuřice teď stoupá ke svému ekvivalentu ceny ropy. Bude-li potravinová hodnota komodity nižší než její palivová hodnota, trh ji přesune do ekonomiky energie.“ 8) A s cenami ropy kolem 125 $ za barel v době psaní této stati (16. května 2008) je líh vyrobený z kukuřice ve srovnání s benzinem rafinovaným z ropy levný.“
Navíc ke zhoubným účinkům na dodávku jídla pro chudé tu je množství ekologických problémů, spjatých s výrobou agropaliv. Ty budou diskutovány níže s příkladem zrna vypěstovaného k přeměně na líh.
Ekologické problémy během produkce zrna: kvalita a kvantita vody
Nedávná zpráva Národní akademie věd uzavírá: „Pokud bude docházet k plánovaným nárůstům použití zrna k výrobě lihu, růst zhoršení kvality vody bude významný.“ 9) Mnoho zrní vyroste pomocí závlah. Ale voda je stále hůře dostupná, jak Oglalla Aquifer, pod značnou částí Velkých plání od Texasu po Jižní Dakotu, je využívána rychleji, než se stačí doplňovat. Také voda v mnoha řekách v suchých oblastech ubývá v období dlouhodobého sucha. Zrno vypěstované v této oblasti použije 2-3 tisíce galonů vody z umělých závlah jednoho bušlu zrna. (Když se započítá voda z dešťových srážek, celkové množství použité vody přesáhne 5 000 galonů!)
Pěstování zrna vede téměř nevyhnutelně k vyšším úrovním dusičnanů vnikajících do půdy a povrchových vod, jak z polí odtékají do potoků a řek. Věří se, že „mrtvá zóna“ s malým množstvím kyslíku, táhnoucí se západně od ústí Mississippi, je zaviněna hlavně přebytkem dusičnanů. Očekává se, že se to zhorší, pokud bude pěstováno víc zrna v reakci na rozmach agropaliva.10) Dusičnany jsou problémem i v pitné vodě v mnoha osadách a společenstvích – velkých i malých – na Středozápadě. Navíc je při pěstování zrna používáno značné množství herbicidů a insekticidů, a tyto chemikálie nebo produkty vzniklé jejich rozkladem jsou obvykle nalézány ve spodních vodách pod obilnými poli. Velký důraz na zrno bude znamenat jen větší množství znečištěné vody.
Navíc ke znečištění vody dusíkem a pesticidy intenzivní pěstování zrna používáním konvenčních systémů obdělávání přinese významnou ztrátu půdy erozí. Zatímco je jasně určený trend směrem k systémům vyžadujícím žádnou nebo sníženou kultivaci, hodně kukuřičných polí je stále zoráváno každoročně, čímž je půda značně náchylná ke znehodnocení erozí. (Tady se myslím dá polemizovat, co vy na to, českoslovenští zemědělští odborníci? Pokud moje paměť coby dítěte z rolnické rodiny sahá, je tomu přesně naopak… pozn. překl.)
Ekologické problémy v průběhu výroby lihu z úrody obilí
Znečištění ovzduší: ADM je jedním z největších znečišťovatelů životního prostředí, na seznamu Výzkumného ústavu politické ekonomie z r. 2008 na třetím místě ze stovky nejhorších podnikových znečišťovatelů.11) Lihovary společnosti nejsou jejím jediným zdrojem znečištění ovzduší, ale poslední stavební povolení k modifikaci jednoho z jejích lihovarů dává tušit znečišťování ovzduší při výrobě tohoto „čistého“ paliva. Očekává se, že provozovna bude mít roční emise do ovzduší 540 tun těkavých organických sloučenin (VOCs), 1,5 mld. tun oxidů síry, 1,2 mld. tun kysličníku uhelnatého, 840 tun oxidu dusíku a 150 tun látek, nebezpečně znečišťujících ovzduší.12)
Zatímco líh používaný v automobilech místo benzinu snižuje emise kysličníku uhelnatého a možná i dalších znečišťujících látek, zvyšuje emise těkavých organických sloučenin. Zvýšení v ozónu a smogu v kalifornském ovzduší po změně z MTBE (známý karcinogen) na líh copy palivové aditivum je viditelně jedním z vedlejších účinků používání lihu.13)
Spotřeba/znečištění vody: Za předpokladu značného množství recyklace vody (což vyžaduje energii) dává asi tak pět galonů nové vody k výrobě kvasící směsi k získání jednoho galonu lihu. Lihovar, jenž produkuje sto miliónů galonů ročně, použije přibližně stejné množství vody jako město o pěti tisíci obyvatelích. Strach nadměrného odběru vody z vodojemu byl příčinou silného odporu k provozovnám v některých komunitách. Navíc tu je přibližně pět až třináct galonů odpadní vody na každý galon vyrobeného lihu, které je nutno se zbavit. Tato odpadní voda může způsobit značnou škodu, je-li vypouštěna přímo do kanalizace, a musí být ošetřena, aby poklesl znečišťující obsah.
Problémy s dalšími agropalivy
Tato stať se soustředila na situaci ve Spojených státech, kde je zdaleka nejvýznamnějším agropalivem líh vyráběný z kukuřičného zrna,. Stejně tak tu ale existují společenské a ekologické problémy s používáním dalších agropaliv. Článek v časopisu Science dospěl k závěru, že i když některá agropaliva mohou produkovat méně skleníkových plynů než benzin, „mají úhrnem větší výdaje na životní prostředí než benzin“, když se vezmou v úvahu znečištění ovzduší a vody, znehodnocení půdy a společenské dopady.14)
Brazilské používání cukrové třtiny jako základní suroviny k výrobě lihu dává mnohem větší smysl než používání sklizeného zrna k tomuto účelu – je tu vlastně čistý energetický zisk, když začneme třtinou! Nicméně znečištění ovzduší spojené s výrobou lihu a z automobilových výfukových plynů znamená, stejně jako znečištění vody z lihovarů, že tu dochází k významné újmě na životním prostředí.15) Je tu samozřejmě také používána půda, jež by mohla být využívána lépe, k dodávkám potravin podvyživené populaci.
Úprava tropických pralesů v Indonésii a v Malajsku k pěstování palmy olejné, hlavně k uspokojení evropské touhy mít zdroj „zelené“ bionafty, přinesla zásadní poškození životního prostředí. K tomu dochází hlavně kácením a vypalováním pralesů a tedy narušením vrchní lesní vrstvy, jak je palma olejná vysazována. To zavinilo, že do atmosféry se dostalo obrovské množství skleníkového plynu-kysličníku uhličitého ještě navíc k přeměně biologicky rozmanitého pralesního ekosystému na monokulturu. Odhaduje se, že „oplátkou“ za kysličník uhličitý vypouštěný do atmosféry přeměnou pralesa k této produkci je potřeba pěstovat palmu olejnou přes čtyři sta let.16) Tudíž produkování základní suroviny pro údajně „zelené“ biopalivo je příčinou významného ekologického úpadku.
Nárůst průmyslu agropaliva převedením takového objemu úrody zrna do výroby lihu a používání sójových bobů k produkci biopaliva spouští v cizině řetězovou reakci, jakou vytváří ničení pralesa. Podle nedávného příběhu časopisu Time
„v Brazílii…jen nepatrná část Amazonie je vykácená k pěstování cukrové třtiny k zásobení většiny brazilských aut palivem. Větší část odstraňování pralesa vychází z řetězové reakce tak obrovské, že toto se sotva patrné: farmáři z USA prodávají jednu pětinu svého zrna na výrobu lihu, proto pěstitelé sóji v USA přecházejí na kukuřici, proto brazilští pěstitelé sóji pronikají na dobytčí pastviny, proto jsou brazilští dobytkáři vytlačováni do Amazonie. Je to nelítostná ekonomika trhu s komoditami. „Cena sójových bobů stoupá“, lamentuje Sandro Menezes, biolog s Conservation International v Brazílii, „a prales upadá.“ (stať „Jasný energetický podvod“, 28. března 2008)
Na každý galon bionafty přimíchaný do normální nafty k vývozu ze Spojených států se vydává subvence ve výši jednoho dolaru. To vede k následující situaci, která by se dala popsat jako „kapka v moři“ (angl. orig. uvádí „splash and dash“, vystříknout a rozptýlit, zmizet, čili pověstná kapka v moři: „Splash and dash je tam, kde je bionafta vezena do USA lodí – občas i z Evropy – čistě k přimíchání do normální nafty, a využívá veřejné peníze, rozdávané na jakékoli zušlechťování, prováděné v Americe“ (Guardian, 9. 4. 2008).
Jatropa, (česky dávivec z čeledi pryšcovitých; pozn. překl.) rostlina, jež roste na málo úrodné půdě v Indii a v Africe, je nabízena jako výchozí surovina pro bionaftu; mohou ji pěstovat drobní producenti, aniž by tím poškozovali svoji produkci potravin. (Její semena obsahují 30 % oleje, asi tak stejně jako semena řepky.) Dokáže vydat relativně velké množství oleje, jaký lze měnit na bionaftu. Ale „málo úrodná“ půda často živí hospodářská zvířata, byť s nízkou úrovní produkce. Navíc všude tam, kde se pěstuje úroda, je potřeba zavést značné množství vody a ve vyprahlých podmínkách je výnos oleje z akru velmi malý. Mnohem ekonomičtější, s vyššími výnosy, bude pěstovat na kvalitnější půdě s použitím závlah – s tlakem na využití půdy k pěstování potravin. Další problém je, že rostlina je jedovatá a může za občasné otravy dětí a hospodářských zvířat v Indii. Britská společnost D1 pěstuje jatropu na přibližně 475 000 akrech (192 000 hektarů) v Indii a v Africe (Guardian, 9. dubna 2008).
Vysazování stromů je prosazováno k využití, pokud se prokáže jako ekonomicky schůdné měnit celulózu na líh. Je navrženo používat rychle rostoucí druhy – některé geneticky upravené – jež by potom byly vykáceny a bylo vysázeno více stromů. To ale mění různorodý ekosystém na monokulturu. Navíc jsou vyvíjeny geneticky modifikované stromy, jež rostou rychleji, a je tu vždycky hrozba, že se stanou agresivními a zaberou další půdu navíc k té, na niž byly vysázeny.
Použití přebytku plodin k výrobě lihu z celulózy je prosazováno coby možný významný zdroj výchozí suroviny k agropalivům – ve Spojených státech odhadem s pěti sty milióny tun ročně k dispozici. Kdyby veškeré dostupné přebytky úrody ve Spojených státech byly sklizeny a přeměněny na líh, výroba (za předpokladu přeměny 80 liber biomasy na jeden galon lihu) by poskytla celkem 12,5 mld. galonů, ačkoli se předpokládá, že z nařízených 36 mld. galonů lihu vyrobeného do r. 2022 by asi tak 21 mld. galonů přišlo zpracováním celulózy. (Samozřejmě skutečné množství nové přidané energie bude pravděpodobně nulové.)
Je důležité připustit, že zbytky úrody zastávají důležitou úlohu v zachování úrodnosti půdy a všeobecně dobrého stavu půdy. Živiny ve zbytcích jsou vraceny zpět do půdy, aby byly přijímány budoucí úrodou. Zbytky také pomáhají vytvářet a zachovávat půdní organickou hmotu, což je jeden z klíčových prvků zdravé půdy. Navíc zbytky na povrchu půdy v systémech sníženého obdělávání značně snižují rozsah půdní eroze, čímž snižují znečištění vody a zachovávají úrodnou půdu na místě. Někteří vědci jsou přesvědčeni, že část zbytků úrody některých plodin lze použít, ani by to půdu negativně zasáhlo. Ale, dáno důležitostí nárůstu organické hmoty v půdách – ke zlepšení jejich kvality a k ukládání uhlíku, aby byl udržen mimo atmosféru – použití značného množství zbytků úrody na agropaliva může mít silně negativní dopad na zemědělskou produkci i na životní prostředí.
Trávy jako je proso nebo rákosí, například rákos obrovský, původní v západní Asii, byly navrhovány coby budoucí surovina buď k přímému spalování (jako granulovaný produkt) nebo k přeměně celulózy na syntézní plyn (generátorový; z biomasy) nebo na líh. Atraktivnost použití trávy nebo dalších trvalek coby výchozí suroviny je v tom, že půdu lze ponechat mnoho let nezoranou. Ačkoli by k nejvyšším výnosům potřebovaly dusík a další umělá hnojiva, nepotřebovaly by zřejmě silné pesticidy, používané u mnoha zemědělských plodin. Nicméně ve zprávě z konference OSN se nedávno objevil jeden problém: „Některé z obecně doporučovaných druhů k výrobě biopaliva jsou také druhy agresivní, nepřátelské“ (International Herald Tribune, 20. května 2008). Proto je doporučeno si dávat velký pozor před zaváděním druhů, jež se mohou stát významnými škůdci – vytlačujícími původní druhy nebo používající obrovské množství vody. Přímé spalování prosa by vyneslo deseti- i vícenásobek energie použité k této výrobě – velice dobrý výsledek! Nicméně přeměna na líh pravděpodobně vyústí v čistou ztrátu energie. Přeměna na syntézní plyn může dobře poskytnout čistou novou energii.
Místo monokultury prosa je navrženo použít smíšené druhy travin a luštěnin. To by mělo mnoho ekologických výhod; luštěniny by poskytovaly travinám trochu dusíku (čímž by bylo potřeba méně umělých dusíkatých hnojiv) a byla vy zachována vysoká míra rozmanitosti porostu. Měli bychom ale mít na mysli, že významná plocha lučin je momentálně využívána ke krmení obrovského množství skotu, ovcí a koní – kolem šedesáti miliónů akrů je využíváno k získání sena a nějakých 780 miliónů akrů k pasení hospodářských zvířat. S většinou půdy v lesích nebo ve složitém terénu by pravděpodobně kolem 350 miliónů akrů pastvinářské oblasti by vlastně mohlo být sklízeno mechanicky. Kdyby byla významná výměra této půdy převedeno na pěstování travin k energetickým účelům, jak budou krmena zvířata teď na této půdě pěstovaná?
Ačkoli rozkvět agropaliv přinesl zaměstnanost u pěstování výchozích produktů k palivům, celkově měl rozhodně negativní společenské účinky. Jak je zmíněno výše, rozmanitost tak obrovského množství potravinových plodin k produkci výchozích produktů biopaliv je jedním z faktorů, jež vedly ke značnému nárůstu cen úrody a významně přispěly k současné potravinové krizi. Navíc jsou vytlačováni lidé využívající lesy ke sběru nebo v malém rozsahu kácejí a vypalují pro zemědělství jak společnosti zabírají půdu, ničí lesy a vysazují monokulturu rostlin pro agropaliva nebo nebo nové pastviny, aby nahradili ty, jež jsou měněny k pěstování plodin na agropaliva.
Nárůst cen úrody také vedl ke zvýšení cen půdy, což vedlo k tomu, že byla chudina vytlačována z půdy, již zabrala bez jasného právního nároku. Navíc pro malé nebo střední farmy je těžké soutěžit v podmínkách značně vysokých cen půdy se soukromým kapitálem, jenž investuje do spekulací nebo do farmářů, vysoce kapitalizovaným a pěstujícím v průmyslovém měřítku. To také vyhání ceny pronájmů půdy. Dokonce v srdci kukuřičného pásu, v Iowě, farmáři pronajímají víc půdy než vlastní – v r. 2002 bylo pronajímáno nějakých 60 % jejich půdy a téměř 25 % jejich čistého příjmu šlo na placení pronájmu. Nárůst hodnoty půdy, zaviněný nárůstem cen sklizně (částečně výsledek převodu takového množství úrody zrna k poskytnutí coby výchozí suroviny pro líh) vedl za poslední rok ke zdvojnásobení nájmů. Nárůst cen zemědělské půdy nepopiratelně zvýhodňuje bohatší farmáře a investory oproti drobným a středním farmářům.
Závěry
Touha najít „kouzelnou střelu“ k vyřešení problému drahého paliva, spolu s poklesem dostupnosti, vedla, stejně jako strašák poklesu dostupnosti, ke chvatnému přijetí a prosazování agropaliv. Základ pro tuto cestu položily během několika posledních desetiletí vlivné obchodní zájmy – nejviditelněji ADM (Archer Daniels Midland Company; v ČR od r. 2009, v Olomouci, cca 100 zaměstnanců; pozn. překl.). Byl to přístup, jenž měl i významnou podporu pěstitelských zájmů, týkajících se nízkých cen zrna, a zájmů ekologů, kteří viděli v agropalivech cestu ke snížení emisí CO2 a snížení používání metyl-terc butyl éteru coby palivového aditiva. Ekologické skupiny skočily na módní tendenci, stejně jako pěstitelé kukuřice a sójových bobů. Chytily se toho dokonce i některé ropné společnosti; BP založila dokonce svou vlastní divizi biopaliv. I Rockefellerova rodina se momentálně snaží přesvědčit Exxon, aby vyvinul odbor biopaliv. Místní zájmy v kukuřici a sóju pěstujících státech také viděly ve zpracovatelských závodech na výrobu lihu a bionafty jako způsob k vytvoření pracovních míst pro venkovské komunity.
A krásné na rozmachu agropaliv bylo, že by mělo všechny tyto prospěšné účinky, aniž by vyvolal jakékoli skutečné změny v tom, jak lidé žijí, nebo jakékoli zpochybnění ekonomického systému, jenž si samotnou svou podstatou musí udržet růst. Nicméně teď, když významné množství úrody je pěstováno coby krmivo pro dobytek, jsou negativní sociální a ekologické dopady stále zjevnější.
K používání zemědělské půdy k pěstování plodin pro palivo by nemělo dojít, dokud nebude po celém světě dostatek stravy dostupný každému. S očekávaným růstem obyvatel světa ze současných 6.7 mld. a víc než 9 mld. lidí v polovině století bude veškerá zemědělská půda potřebná k poskytování potravy, dokonce i s očekávaným růstem hektarového výnosu. Když jsou započteny do vypěstování a zpracování plodin všechny zdroje energie, v energetických pojmech většina agropaliv současné generace narušuje nebo dokonce ztrácí. Tudíž, s malým čistým ziskem nebo dokonce se ztrátou, znečištění spojené s pěstováním a zpracováním plodin a s účinkem, jaký má použití těchto plodin na růst cen potravinových plodin, mnoho lidí – dokonce i mezi ekology – začíná zpochybňovat moudro o bujarém rozvoji objemu biopaliv. Republikáni v Kongresu dokonce začínají mít jiný názor na velmi vysoký mandát pro výrobu lihu a požádali EPA, Agenturu na ochranu životního prostředí, aby zmírnila požadavky v zákoně, podepsaném k platnosti před pouhými několika měsíci (viz „Kukuřičný líh ztrácí širší podporu“ [„Corn Ethanol Loses More Support,“] Wall Street Journal, 3. 5. 2008).
Existují ekologicky znějící odpovědi na značné energetické výdaje a snižující se dostupnost ropy. Některé vyžadují jen drobné úpravy, jako je přechod na energeticky úsporné žárovky nebo na pomalejší jízdu po dálnicích. Použití větrné, geotermální, sluneční a přílivové výroby elektřiny – i když každá z nich má vlastní problémy – nabízí mnohem lepší alternativní zdroje energie než použití agropaliv. Ačkoli činnost a produkty, jež vyústí ve větší energetickou účinnost a používání příznivějších zdrojů energie, jsou důležité, dlouhodobě jsou potřebné hlubší změny ve všech aspektech lidského života – od způsobu uspořádání bydlení k vývoji lepší veřejné dopravy, k novým výrobním systémům, vyžadujícím méně energie, ke snížení nákupů ne právě nezbytných mechanických zařízení. Bez ohledu na to, jaké změny jsou potřebné, je jasné, že agropaliva by měla přinejlepším hrát velmi okrajovou úlohu, pokud vůbec nějakou, při vypořádání se s klesající dostupností ropy a s její vysokou cenou.
Fred Magdoff
Monthly Review, červenec-srpen 2008 www.monthlyreview.org (překlad Vladimír Sedláček 2014)
Poznámky
- U.S. Environmental Protection Agency, “Regulation of Fuels and Fuel Additives,” Federal Register 72, no. 83 (May 1, 2007).
2. David Pimentel and T. W. Patzek, “Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower,” Natural Resources Research 14, no. 1 (2005): 65–76.
3. Jason Hill, et al., “Environmental, Economic, and Energetic Costs and Benefits of Biodiesel and Ethanol Biofuels,” Proceedings of the National Academy of Sciences 103 (2006): 11206–10.
4. Doug Koplow, “Biofuels—At What Cost? Government support for ethanol and biodiesel in the United States: 2007 Update” (International Institute for Sustainable Development, 2007).
5. Renewable Fuel Association, “U.S. Fuel Ethanol Industry Biorefineries and Production Capacity,” (accessed May 9, 2008).
6. James Bovard, “Archer Daniels Midland: A Case Study In Corporate Welfare” (Cato Policy Analysis no. 241, 1995).
7. See Fred Magdoff, “The World Food Crisis,” Monthly Review 60, no. 1 (May 2008): 1–15.
8. Lester Brown, Plan B 3.0 (New York: Norton & Co., 2008).
9. Committee on Water Implications of Biofuels Production in the United States, Water Implications of Biofuels Production in the United States (National Research Council, 2008).
10. S. D. Donner and C. J. Kucharik, “Corn-Based Ethanol Production Compromises Goal of Reducing Nitrogen Export by the Mississippi River,” Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (2008): 4513–18.
11. Political Economy Research Institute, “Toxic 100 Index” (University of Massachusetts).
12. Construction Permit no. CPM02-0006 for the specific modification of A Wet Corn Milling and Ethanol Production Facility at Columbus, Nebraska.
13. Cal Hodge, “Ethanol Use in US Gasoline Should Be Banned, Not Expanded,” Oil & Gas Journal (September 9, 2002): 20–30; Cal Hodge, “More Evidence Mounts for Banning, Not Expanding, Use of Ethanol in Gasoline,” Oil & Gas Journal (October 6, 2003): 20–25.
14. J. P. W. Scharlemann and W. F. Laurance, “How Green Are Biofuels?” Science 319 (2008): 43–44.
15. David Pimentel and T. Patzek, “Ethanol Production,” Natural Resources Research 16 (2007): 235–42.
16. Joe Fargione, et al., “Land Clearing and the Biofuel Carbon Debt,” Science 319 (2008): 1235–38.