A kukoricaalapú etanol nettó kibocsátása rosszabb, mint a benziné?

Hogyan táplálja a bioüzemanyagként felhasznált kukorica etanol az éghajlatváltozást?

A kukoricaalapú etanol nettó kibocsátása rosszabb, mint a benziné?

A megújuló üzemanyag-szabvány azt ígérte, hogy a gazdálkodóknak fizetni fog az éghajlatváltozás elleni küzdelemért és az USA energiafüggetlenségének növeléséért. Ehelyett a földhasználatra gyakorolt hatásáról szóló új, ötéves tanulmány szerint a műtrágyahasználat és a vízszennyezés növekedéséhez vezetett, és valószínűleg legalább 24 százalékkal több kibocsátást eredményezett a kukoricaalapú etanol, mint a benzin.

Az USA a világ vezető bioüzemanyag-előállítója – az elmúlt évtizedben a globális termelés 47 százalékát állította elő. Az amerikai etanolgyártás 2002 és 2019 közötti tízszeresére történő bővülését az Egyesült Államokban a megújuló üzemanyagokra vonatkozó szabvány (Renewable Fuel Standard, RFS) hajtotta, egy szövetségi program, amely 2005 óta előírja, hogy a közlekedési üzemanyagoknak minimális mennyiségű megújuló üzemanyagot kell tartalmazniuk. Ez eddig nagyrészt kukorica etanolt jelentett. Jelenleg az Egyesült Államokban a benzin 98 százaléka tartalmaz valamilyen etanolt, leggyakrabban 10 százalékot, amely üzemanyag E10 néven ismert..

Az elmúlt évtizedben az etanol hozzájárult ahhoz, hogy a kukorica iránt nagy volt a kereslet, és a legtöbbet termesztett amerikai növény lett. Valójában az összes kukorica nagyjából 40 százalékát etanol előállítására használják fel. Eközben az 500 hektárnál nagyobb kukoricafarmok száma idővel nőtt, míg a kis kukoricafarmok száma egyre csökken. És mindez a növekedés rekordnyereséget eredményezett a kukoricát felvásárló és értékesítő vállalatok számára. A múlt hónapban például az Archer-Daniels-Midland, az élelmiszer-feldolgozó és nyersanyag-kereskedelmi óriásvállalat minden idők legmagasabb, több mint 2,7 milliárd dolláros nettó nyereségéről számolt be, ami nagyrészt a bioüzemanyagok iránti növekvő keresletnek köszönhető.

Az elmúlt évtizedben az etanol hozzájárult ahhoz, hogy a kukorica iránti kereslet továbbra is magas maradjon, és a legtöbbet vetett amerikai termény lett. Valójában az összes kukorica nagyjából 40 százalékát etanol előállítására használják fel.

A Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) című folyóiratban megjelent új tanulmány szerint az RFS-nek az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére vonatkozó ígérete ellenére az amerikai kukoricatermesztés kiterjesztése szembeötlő környezeti költségekkel járt. A kukoricatermesztés 2008 és 2016 között 8,7 százalékkal, azaz 2,8 millió hektárral (6,9 millió hold) bővült. Ennek eredményeként a kutatók megállapították, hogy országos szinten az éves műtrágya-felhasználás 3-8 százalékkal, a vízszennyező anyagok pedig 3-5 százalékkal emelkedtek. A hazai földhasználat változásának puszta mértéke azonban olyan üvegházhatású gázkibocsátást eredményezett, amely a legjobb esetben is a benzinhasználat által okozott kibocsátással egyenértékű – és valószínűleg legalább 24 százalékkal magasabb.

A kukoricaalapú etanol nettó kibocsátása rosszabb, mint a benziné?

Ez azért van, mert az RFS miatt a kukorica ára 30 százalékkal, a szójababé és más növényeké pedig 20 százalékkal ugrott meg. Ennek eredményeképpen a gazdák mindenütt kukoricát ültettek, ahol csak tudtak, más növényeket és legelőket váltottak fel, és felszántották a korábban természetvédelmi célokra fenntartott földeket. A szóját is gyakran kihagyták a vetésforgóból, annak ellenére, hogy az potenciálisan hatással lehetett a talajra.

Tyler Lark, aki a Madison-i Wisconsini Egyetemen a földhasználat változását tanulmányozza, évek óta nyomon követi a szántóföldek terjeszkedését, de az égető kutatási kérdés a szakterületén a következő volt: A kérdés az volt, hogy a bioüzemanyagok milyen mértékben ösztönözték ezt a terjeszkedést. Lark öt éven át együttműködött mezőgazdasági közgazdászokkal és vízminőségi szakértőkkel, hogy elkészítse az eddigi egyik legátfogóbb tanulmányt.

A végkövetkeztetés egyenes és világos. “Ha felpörgetjük a keresletet, akkor megváltozik a földhasználat” – mondja Lark, aki az új tanulmány társszerzője is. Lark hozzáteszi, hogy az Egyesült Államokban minden jelentős ügynökség, amely adatokat szolgáltat, beleértve az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumát (USDA), az Egyesült Államok Földtani Intézetét (USGS) és a Környezetvédelmi Ügynökséget (EPA), mind megfigyelték ezt a gyors termőterület-bővülést.

A korábbi tanulmányok azonban drámaian alábecsülték az említett földhasználati változások szén-dioxid-kibocsátásra gyakorolt hatását; a modellek ugyanis úgy kezelték a természetvédelmi vagy legelőből átalakított földterületeket, mintha a kukoricával való beültetés után alig változott volna a tárolt szén-dioxid mennyisége – ami ellentmond a meglévő empirikus bizonyítékoknak.

Az új tanulmány döntő pillanatban készült. Idén a Biden-kormányzat újra fogja állítani a bioüzemanyag-mennyiségre vonatkozó célértékeket az RFS-ben, és még nem tudni, hogy az új célok végső soron hogyan befolyásolhatják a kukorica árát, a biodízel előállításához szükséges szójabab iránti keresletet, az ezeket a növényeket előállító gazdaságokat és – végső soron – a Mexikói-öbölben lévő holt övezetet.

A szén-dioxid felszántása

Lark megállapításai a bioüzemanyagok szénlábnyomának legújabb, hevesen vitatott értékelését jelentik. Számos eltérő adatforrás megerősítette a gyepterületek termőfölddé alakításának általános tendenciáját az elmúlt években, de a kutatók az évek során számos különböző módszertant és feltételezést használtak a lábnyom elemzésére, ami az RFS-nek köszönhető üvegházhatású gázkibocsátás eltérő becsléséhez vezetett.

A jelenlegi tanulmány a felmérésen alapuló USDA National Resources Inventory (NRI) módszert használta, amelyet korábban a Renewable Fuels Association, az etanolipar kereskedelmi szövetsége is támogatott a szántóföldek területének bővülése és a kukorica etanolnak tulajdonítható részének számszerűsítésére. A szervezet mégis kritizálta az eredményeket.

“A jelentésben szereplő állítások egyszerűen nem felelnek meg a valóságnak és a tényeknek a helyszínen. A szerzők a legrosszabb feltételezések, a kiválasztott adatok és a korábban megcáfolt tanulmányok eltérő eredményeinek összecsapásával egy teljesen kitalált és téves beszámolót készítettek a megújuló üzemanyagokra vonatkozó szabvány környezeti hatásairól” – mondta Geoff Cooper, a Megújuló Üzemanyagok Szövetségének elnöke és vezérigazgatója a tanulmányra reagáló nyilatkozatában. (A Nemzeti Kukoricatermesztők Szövetségének és az Iowa Megújuló Üzemanyagok Szövetségének megkeresésére nem érkezett válasz.)

A természetvédelmi tartalékprogram (CRP), amely a gazdálkodóknak fizet azért, hogy földjeik egy részét műveletlenül tartsák, 2007 után a programban részt vevő területek nagysága meredeken csökkent, mivel a gazdálkodók a magas kukoricaárakból tőkét kovácsoltak. A CRP-ben jelenleg a legalacsonyabb a beiratkozási arány az elmúlt több mint 30 év alatt.

Tekintettel az üvegházhatású gázok hatására vonatkozó eltérő becslésekre, Jeremy Martin, a Union of Concerned Scientists (UCS) üzemanyag-politikai igazgatója szerint nem az a legfontosabb kérdés, hogy a kukorica etanol jobb vagy rosszabb-e a benzinnél. “Nem hiszem, hogy a bioüzemanyagok el fognak tűnni. De nyilvánvaló, hogy hatással vannak a vízminőségre és a műtrágyahasználatra – ezek fontos megállapítások, amelyeket figyelembe kell venni a jövőbeli bioüzemanyag-politikák meghatározásakor” – mondja. Azt javasolja, hogy a fontosabb kérdés a következő: hány hektár kukoricát ültethetnek a gazdaságok úgy, hogy közben a vízminőségi vagy természetvédelmi célokat is elérjék?

A szövetségi természetvédelmi tartalékprogram (CRP), amely a gazdálkodóknak fizet azért, hogy földjeik egy részét műveletlenül tartsák, 2007 után a programban részt vevő területek nagysága meredeken csökkent, mivel a gazdálkodók úgy döntöttek, hogy a magas kukoricaárakból tőkét kovácsolnak. Ennek eredményeképpen a CRP révén nyert szén-dioxid-tárolás a légkörbe került. Most pedig a CRP-hez az elmúlt több mint 30 év legalacsonyabb részvételi szintje van – miközben az USDA nemrég bejelentette, hogy 1 milliárd dollárt tervez költeni a talajban történő szén-dioxid-megkötés ösztönzésére.

A kukoricaalapú etanol nettó kibocsátása rosszabb, mint a benziné?A képet Silvia Secchi jóvoltából. Olvassa el, mi a különbség a természetvédelmi tartalékprogram (CRP) és az általános CRP-regisztráció között.

Az etanol kritikusai szerint ez a tanulmány azt sugallja, amit egyesek már régóta gyanítanak, hogy az RFS a kukorica árának felhajtására szolgáló eszköz. “Ha ezt a tanulmányt nem vesszük figyelembe [az RFS-tanácskozások során], vagy nem ismerjük el a kukoricaetanol nettó üvegházhatású gázhatását, akkor beismerjük, hogy ez a politika a gazdák jövedelemtámogatásáról szól” – mondja Silvia Secchi, az Iowai Egyetem természeti erőforrásokkal foglalkozó közgazdásza.

Secchi szerint 15 évvel ezelőtt a kukoricaetanolt az energiafüggetlenség és az éghajlatváltozás mérséklésére irányuló stratégiaként hirdették. “De az USA a frackinggel gyakorlatilag energiafüggetlenné vált, így ez már nem állja meg a helyét” – mondta. “A második érvet – hogy csökkentené az üvegházhatású gázok nettó kibocsátását – ez a dokumentum megsemmisíti.”

Amellett, hogy az etanol a kukoricaövi gazdaságok számára a változások mozgatórugója, a középnyugati politika egyik sarokkövévé is vált. 42 etanolüzemével Iowa az ország legnagyobb kukorica- és etanoltermelője. A bioüzemanyagok politikai támogatása elkerülhetetlenül hivatkozik az iparág gazdasági jelentőségére a régió számára, és a vidéki gazdaságok életben tartásában játszott szerepére.

Egyesek szerint azonban az e narratíva mögött álló számok rendszeresen túlzóak. A legutóbbi becslések szerint a megújuló üzemanyagipar 46 000 munkahelyet teremt az iowai gazdaságban, de Dave Swenson, az Iowa Állami Egyetem közgazdásza szerint csak 7200 munkahelyet talál. Swenson számításai szerint az etanolgyárakkal rendelkező megyékben a népességszám átlagosan nagyobb mértékben csökkent, a bérek és fizetések alapján mért munkahelyek száma mindössze 0,2 százalékkal nőtt, és a mezőgazdasági üzemek tulajdonosainak száma is nagyobb mértékben csökkent. “Az etanol semmiféle változást nem hozott a vidéki Iowa általános gazdaságában vagy demográfiai helyzetében” – mondja Swenson.

A kukorica hatásai az Öbölben is láthatóak

A kukoricatermesztés kiterjesztésének downstream költségeit egyre nehezebb figyelmen kívül hagyni.

Az új tanulmány szerint a kukoricatermesztés legnagyobb mértékű, 50-100 százalék közötti mértékű bővülését Észak- és Dél-Dakota, Minnesota nyugati része, valamint a Mississippi alluviális síkságától délebbre fekvő más államok produkálták. A több kukoricaültetvény okozta megnövekedett műtrágyahasználat valószínűleg hozzájárul a tápanyagszennyezéshez, amely a Mexikói-öbölben az éves holt zónát okozza. 2021-ben az Öböl-parti vizek több mint 6300 négyzetmérföldnyi területe, ami több mint 4 millió hektárnyi halak élőhelyének felel meg, volt oxigénhiányos – ez több mint háromszor nagyobb, mint a halott zóna csökkentésén dolgozó munkacsoport által kitűzött 2035-ös cél.

Egy másik példa erre a tendenciára, hogy Illinois állam – ahol a gazdák 2020-ig 11 millió hektáron ültetnek kukoricát – azt tűzte ki célul, hogy 2025-ig 15 százalékkal csökkenti a nitrát- és nitrogén-, illetve 25 százalékkal a foszforveszteséget, de egy nemrégiben készült jelentés szerint a nitrogénveszteség valójában 13 százalékkal, a foszforveszteség pedig 35 százalékkal nőtt ez idő alatt, mivel a gazdák soha nem látott számú hektáron ültettek kukoricát.

“Az olyan helyeken, mint Iowa, ahol a gazdák általában kukoricát és szóját vetettek, sokkal több folyamatos kukoricát vagy hároméves kukorica, kukorica, szója vetésforgót látunk” – mondja Secchi. Arra is rámutatott, hogy az iowai farmerek kapják a legtöbb szövetségi támogatást az országban, ami azt jelenti, hogy az adófizetők lényegében fizetnek a farmereknek, hogy folytassák és bővítsék azokat a gyakorlatokat, amelyek csökkentik a talaj egészségét, fenntartanak egy holt zónát, amely 2,4 milliárd dollárba kerül a megzavart halászat és a károsodott tengeri élőhelyek miatt, és a legjobb esetben is ugyanolyan szén-dioxid-kibocsátást eredményez, mint a benzin.

‘A repülőgépek növényi olajjal való tankolása még rosszabb, mint az autóké’

2008-ban – az EPA másra utaló modelljeivel ellentétben – Timothy Searchinger, a Princeton Egyetem Energia- és Környezetpolitikai Kutatóközpontjának vezető kutatója egyike volt azoknak, akik azt jósolták, hogy az amerikai termőföldek bioüzemanyagként való felhasználása a földhasználat megváltozása révén növelni fogja az üvegházhatású gázok kibocsátását. Most az új tanulmány megerősítette az ő értékelését. Searchinger szerint az új tanulmány egy egyszerű, kikerülhetetlen igazságra vezethető vissza: a földhasználatnak ára van. És egyes felhasználási módoknak egyszerűen nincs értelme, mert a költségek túl magasak.

“Őrültség ezt a nagyon korlátozott erőforrást – a rendkívül termőképes földet – energiatermelésre használni” – mondta. “Ez szinte látványosan gazdaságtalan.” A kukoricaetanol a napenergia 0,15 százalékát alakítja át használható energiává, míg egy napelem ma a napfény 15-20 százalékát alakítja át energiává. “És a jó hír az, hogy nem kell a legjobb elérhető termőföldre napelemet telepíteni.”

Az a tény, hogy a tanulmány csak az Egyesült Államokon belüli üvegházhatású gázkibocsátásra összpontosít, valószínűleg csak a hatás töredékét tárja fel. “A nemzetközi hatások kétségtelenül nagyobbak, mint a hazai hatások” – mondja Searchinger.

“Őrültség ezt a nagyon korlátozott erőforrást – a rendkívül termőképes földet – energiára használni. Ez szinte látványosan gazdaságtalan.”

Secchi szerint a kukorica nem olyan, mint más növények. Az elmúlt évszázad mezőgazdasági innovációi olyan rendszerhez vezettek, amely olyan sokat termel belőle, hogy a mezőgazdaság gyakran azon kapta magát, hogy a keresletet a kínálat kielégítésére gyártja. “Itt az ideje, hogy figyelembe vegyük a kereslet megteremtésének szélesebb körű hatásait” – teszi hozzá.

“Jelenleg a megtermelt kukorica több mint egyharmadát bioüzemanyagként használjuk fel, és ez a gázfelhasználás 6 százalékát ellensúlyozza. Ugyanezt a hasznot elérhetnénk, ha az autók üzemanyag-fogyasztását 22-ről 24 mérföld/gallonra növelnénk” – mondja Jason Hill, a Minnesotai Egyetem bioenergia-kutatója.

Bár az RFS-célkitűzések a múltban jelentős hatást gyakoroltak a kukoricatermesztésre, nem egyértelmű, hogy a jövőben is fontos szerepet fognak-e betölteni. “Jelenleg a kukoricaetanol-fogyasztás még az RFS céljait sem éri el, de még ha meg is szüntetnénk ezeket a politikákat, valószínűleg nem adnánk el lényegesen kevesebb etanolt (mint a jelenlegi 10 százalékos bekeverési arány)” – mondta Martin, a Union of Concerned Scientists munkatársa. (Ez azt jelenti, hogy az iowai kormányzó olyan törvényt szorgalmaz, amely előírná, hogy az állam benzinkútjain legalább egy kúton minden állomáson legyen E15, azaz 15 százalékos etanol-keverési arányú üzemanyag).

Ugyanakkor az elektromos járművek hatékonysága várhatóan szintén megnehezíti az etanol iránti jövőbeli keresletet. És ezt szem előtt tartva a bimbózó bioüzemanyag-ipar a növényi olaj előállítása felé fordul, hogy más üzemanyagokat állítson elő.

“A 2022 utáni RFS-célkitűzések nagy valószínűséggel nem vezetnek az etanolfelhasználás drámai növekedéséhez. Az elmúlt évtizedben az RFS-politika sokkal drámaibb hatást gyakorolt a növényi olaj alapú üzemanyagok, különösen a biodízel használatára” – mondja Martin. “A jövőre nézve pedig a megújuló dízel és a fenntartható repülőgép-üzemanyag jelentősen növelheti a növényi olaj üzemanyagként való felhasználását.”

Ez az eltolódás hasonló – és valószínűleg még pusztítóbb – hatást válthat ki. Searchinger szerint a repülőgépek növényi olaj alapú üzemanyaggal való tankolása még rosszabb ötlet, mint az autóké. Az olajtermelés még több földterületet igényel, mint a keményítő, és az új növényi olajforrások valószínűleg a szója- és pálmaolaj elterjedését okoznák a trópusokon. “Megdöbbentő környezeti hatásokkal járhat, ha például 2050-re a repülőgép-üzemanyag felét bioüzemanyagokból kellene előállítani” – magyarázza.

Akárhogy is, egyértelmű, hogy az RFS fontos válaszút elé állítja a bioüzemanyag-termelés jövőjét – és a földterületeket, amelyeken a bioüzemanyagokat termesztik. Ahogy a tanulmány társszerzője, Lark fogalmazott: “Az idén meghozott döntések évtizedekre kihatnak az éghajlatra és a tájra”.


Virginia Gewin | 2022. február 14.

Virginia Gewin szabadúszó tudományos újságíró, aki arról tudósít, hogy az ember hogyan változtatja meg mélyrehatóan a környezetet – az éghajlatváltozástól a biológiai sokféleség csökkenéséig -, és milyen rendkívüli erőfeszítéseket tesz a természet megőrzése érdekében. Munkái többek között a Nature, Popular Science, Scientific American, The Atlantic, Bloomberg, bioGraphic, Discover, Science, Washington Post, Civil Eats, Ensia, Yale e360, Modern Farmer, Portland Monthly és sok más lapban jelentek meg.


Ahogy az éghajlati válság fokozódik...
... a ClimeNews – Hírportál nem marad csendben, számára a környezettel kapcsolatos beszámolás prioritás. Az éghajlati veszélyről, a természetről, a légköri szennyezésekről, és a járványokról szóló jelentéstétel olyan nagy hangsúlyt kap, amelyet megérdemel. A ClimeNews tudja és elismeri, hogy korunk meghatározó kérdése az éghajlati veszély. Olyan – még tabunak számító – információkat és összefüggéseket, amelyeket más médiák gyakran nem jelentetnek meg, azt mi megírjuk. A fajunk és a bolygónk számára ebben a kulcsfontosságú időben szándékunkban áll az olvasókat tudományos tényekre alapozott veszélyekről, következményekről, és megoldásokról tájékoztatni, nem politikai előítéletekre vagy üzleti érdekekre befolyásolva. Ezekben a viharos és kihívásokkal teli időkben milliók támaszkodnak már a ClimeNewsra, amely független az igazságot és a feddhetetlenséget képviseli.

Hónapról hónapra a cikkek olvasói teszik lehetővé, hogy a ClimeNews újságírás mindenki számára nyitva maradjon. Úgy gondoljuk, hogy mindenki megérdemli a tényadatokhoz való hozzáférést, függetlenül attól, hol élnek, vagy mit engedhetnek meg maguknak. Függetlenségünk azt jelenti, hogy szabadon kivizsgálhatjuk és megtámadhatjuk a hatalomban lévő személyek mulasztásait. Az önök segítségével továbbra is olyan nagy hatású tudósításokat fogunk nyújtani, amelyek képesek ellensúlyozni a félretájékoztatást, és hiteles, megbízható hírforrást nyújtanak mindenki számára. Mivel nincsenek részvényeseink vagy milliárdos tulajdonosaink, mi magunk határozzuk meg a napirendünket, és kereskedelmi és politikai befolyástól mentes, igazságkereső újságírást nyújtunk. Amikor még soha nem volt ennyire fontos, félelem és szívesség nélkül tudunk nyomozni és megkérdőjelezni gyanús ügyeket. Tájékoztatjuk olvasóinkat a környezeti veszélyekről tudományos tények alapján, nem üzleti vagy politikai érdekek által vezérelt módon. Számos fontos változtatást végeztünk stíluskalauzunkban annak érdekében, hogy az általunk használt nyelv pontosan tükrözze a környezeti katasztrófát és az azzal kapcsolatos összefüggéseket.

A ClimeNews - Hírportál úgy véli, hogy az éghajlati válsággal szembeni problémák rendszerszintűek, és alapvető társadalmi változásokra van szükség. Jelentéseket készítünk az egész világon élő egyének és közösségek, vállalatok erőfeszítéseiről, akik félelem nélkül állást foglalnak a jövő generációi számára és az emberi élet megőrzéséért a Földön. Azt akarjuk, hogy történeteik inspirálják a reményt. Jelentést készítünk a szervezetünkben elért haladásunkról mi is, mivel fontos lépéseket teszünk a környezetre gyakorolt ​​hatásaink kezelésére.

Reméljük, hogy ma fontolóra veszi a ClimeNews - Hírportál nyitott, független újságírás, jelentések támogatását. A ClimeNews újságírói tevékenységét ön is működtetheti, és segíthet fenntartani a jövőnket. Az olvasók minden támogatása, akár nagy, akár kicsi, nagyon értékes. Támogasson minket szabadon megválasztott összeggel egy biztonságos rendszeren keresztül - és csak egy percig tart. Ha teheti, kérjük, fontolja meg, hogy havonta rendszeres összeggel támogasson minket. Köszönjük.

ClimeNews TÁMOGATÁS

Amennyiben szeretnél értesítéseket kapni az új cikkek megjelenéséről, add meg az emailcímedet.

Mit jelent ez? Kapni fogsz egy rövid értesítést az új cikk címéről és pár mondatos rövid tartalmáról. Amennyiben érdekel a cikk, az ott található linkre kattintva felkeresheted a Hírportálunkat.