Rozpad koalicji rządowej SLD-PSL zdaje się przesądzać o wynikach głosowania w sprawie veta do ustawy o organizacji rynku biopaliw i biokomponentów do ich produkcji. Bez poparcia Klubu SLD, zdecydowani zwolennicy ustawy – PSL i Samoobrona mają razem tylko 82 głosy, podczas gdy do odrzucenia veta potrzeba większości 3/5 głosów (276 posłów przy pełnej frekwencji). Posłowie Sojuszu od pewnego czasu sugerują, iż rząd powinien przygotować nowy projekt tej ustawy, w którym znajdą się m.in. zapisy o stopniowym dochodzeniu do określonej proporcji biokomponentów w paliwach, o prawie wyboru paliwa bez biokomponentów oraz o systemie kontroli jakości biopaliwa. Właśnie brak tych uregulowań był przedmiotem największej krytyki wielu ekspertów i powodem veta Aleksandra Kwaśniewskiego.

Przymusu stosowania biopaliw nie ma w Unii Europejskiej, mimo że doświadczenia z biopaliwami gromadzone są tam już od kilkunastu lat. Dyskutowany od 2001 r. projekt dyrektywy dotyczącej stosowania domieszek biopaliwa w benzynie oraz oleju napędowym zakłada stopniowe zwiększanie udziału biopaliw do poziomu 5,75 proc. w 2010 r. i do 20 proc. - w 2020 r. Zgodnie z tym projektem, w 2005 r. państwa członkowskie będą musiały przeznaczyć 2 proc. swojego rynku na czyste biopaliwa występujące w postaci domieszki lub produktów pochodnych (ETBE - eter etylo-tert-butylowy, czyli tlenowy komponent benzyn produkowany z frakcji naftowej C4, zawierający m.in. etanol). Następnie udział biopaliw powinien się zwiększać 0,75 proc. aż do 2010 r. W myśl tej dyrektywy, od roku 2009 paliwa konwencjonalne będą musiały zawierać 1 proc. biokomponentów.
Tymczasem ustawa, którą w grudniu 2002 r. przyjął Sejm, a która miała obowiązywać od 1 lipca 2003 r., określa biopaliwo jako paliwo zawierające co najmniej 4,5 proc. biokomponentów, czyli zgodnie z ustawą winno zawierać: bezwodny etanol i jego pochodne (eter) oraz estry metylowe lub etylowe wyższych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego lub produktów ubocznych i odpadów (określane skrótowo jako FAME lub RME). Od początku 2006 r. udział biokomponentów w benzynach, oleju napędowym i lekkim opałowym ma wynosić nie mniej niż 5 proc. Polskie ustawodawstwo wyprzedza zatem rozwiązania unijne, choć zwłaszcza w odniesieniu do produkcji, przechowywania i stosowania estrów metylowych oleju rzepakowego jako biopaliwa dla silników Diesla lub jako lekki olej opałowy, brak nam doświadczeń w skali kraju.
Przyczyną, dla której projekt dyrektywy o obligatoryjnym wprowadzeniu 2 proc. biopaliw w 2005 r. i 5,75 proc. w 2010 r. nie doczekał się dotąd przyjęcia, są rozbieżności zdań pomiędzy Parlamentem Europejskim, a Radą Ministrów UE. Ta ostatnia chce, by ustanowić wskazane, a nie wiążące udziały biopaliwa w rynku paliw, preferuje biopaliwa raczej z odpadów niż z uprawy rzepaku. Jest też przeciwna przyznaniu ulgi akcyzowej (mówi o tym projekt odrębnej dyrektywy), mimo że ministrowie finansów UE są skłonni przyznać 100 proc. ulgi (od 2012 r. na 6 lat), ale bez przymusu stosowania biopaliw. Głosy samego Parlamentu Europejskiego także są podzielone. Za przyjęciem dyrektyw opowiadają się m.in. Austria Włochy, Hiszpania, generalnie – południe Europy, zaś kraje północne, np. Dania, są przeciwne.
Praktycznie w każdym kraju unijnym wykorzystywane są biopaliwa, przy czym sytuacja jest bardzo zróżnicowana. Austria i Francja są najaktywniejszymi krajami w dziedzinie wprowadzania biopaliw. Francja jest europejskim liderem w produkcji bioetanolu, przetworzonego w EETB i dodawanego do benzyn. Produkuje także biodiesla, który dodawany jest do oleju napędowego w ilości do 5 proc. i 30 proc. W Austrii biodiesla produkuje się od 12 lat. W 1999 r. produkcja ta wyniosła 298 tys. ton, co stanowiło ok. 34 proc. całkowitej produkcji UE i ok. 7 proc. zużycia oleju napędowego przez austriacki transport. Trzecim największym producentem biodiesla są Niemcy. Jest on sprzedawany w postaci 100 proc. estru, ponieważ przepisy zwalniają taki produkt w całości z akcyzy. We Włoszech stosuje się system francuski, czyli dwa stopnie domieszek 5 i 30 proc. i podobnie jak we Francji limitowane są ilości biodiesla zwolnione z akcyzy. Włosi stosują najczęściej ester oleju słonecznikowego i głównie do oleju opałowego (czyli do ogrzewania budynków).
W Niemczech biopaliwo z rzepaku nie jest opodatkowane podatkiem akcyzowym, w Austrii „czyste” biopaliwo i stanowiące mieszankę do 5% z benzyną i do 2% z olejem napędowym jest zwolnione z podatku akcyzowego. Natomiast mieszanki o większej zawartości biokomponentów opodatkowane są jak paliwa ropopochodne. W Wielkiej Brytanii, Danii czy Belgii nie występują preferencyjne stawki na biopaliwa.

Bioetanol
już stosowany
W przypadku benzyny bezołowiowej aktualna polska norma (PN-EN 228:2002) rozwiązuje problem biokomponentów w sposób nie budzący zastrzeżeń. Norma ta przewiduje dodawanie etanolu (bioetanolu) w ilości do 5 proc. objętości. Zarówno PKN Orlen SA, jak i Rafineria Gdańska SA stosują biokomponenty do produkcji benzyn silnikowych. W 2001 r. 57 proc. benzyn wytworzonych w Gdańsku zawierało bioetanol w postaci wolnej, zaś Orlen do każdego litra benzyny dodawał 3 proc. eteru ETBE, co odpowiada ok. 1,5 proc. etanolu. Produkcja benzyn z dodatkiem biokomponentów objęta jest ulgami akcyzowymi. W ubiegłym roku wynosiła ona 91 zł na 1000 litrów benzyny produkowanej z 4,5-5 proc. dodatkiem bioetanolu, albo 61 zł - w przypadku dodawania eteru.
W Europie Zachodniej etanol do benzyn stosują tylko Szwecja i - w postaci ETBE - Hiszpania oraz Francja. W USA, gdzie prawo wymaga stosowania związków tlenowych w benzynach, etanol jest po MTBE (eter metylo-tert-butylowy) drugim nośnikiem tlenu. Zakaz stosowania MTBE w Kalifornii w 2003 r. ma przynieść podwojenie zużycia, które wynosi ok. 5,75 mln ton rocznie. W środkowej części Stanów Zjednoczonych rozpowszechniona jest benzyna z 10 proc. domieszką etanolu (E10 gasohol). Etanol bywa też stosowany w USA formie eteru ETBE i tę formę preferuje Światowa Karta Paliw.
Część naukowców nie potwierdza jednak ekologicznych i ekonomicznych korzyści ze stosowania etanolu w silnikach benzynowych (zaczyna być zresztą również stosowany do silników diesla, np. w Brazylii). Podkreśla się, że łatwo parujący i również spalany etanol ma zwiększony potencjał ozonotwórczy (poprzez emisję lotnych substancji organicznych, VOC i tlenków azotu), skutkujący smogiem. Światowa Karta Paliw dla nowszych aut wskazuje na gorsze właściwości jezdne benzyn z etanolem i zwiększone zużycie paliwa przez silniki. Ponadto występują problemy logistyczne wynikające z konieczności unikania kontaktu z wodą, a produkcja tak skomponowanych benzyn wymaga kosztownego subsydiowania.
Organiczne związki tlenowe są dodawane do benzyn w celu zwiększenia liczby oktanowej i rozszerzenia możliwości ich stosowania oraz - co jest głównym powodem ich dodawania – w celu zubożenia mieszanki powodując w efekcie redukcję emisji tlenku węgla i węglowodorów w spalinach silnikowych. Te zalety są szczególnie widoczne w silnikach starszej generacji, w których mieszanka paliwowo-powietrzna wytwarzana jest za pomocą mechanicznie sterowanych gaźników. W silnikach wyposażonych w nowoczesne elektroniczne systemy sterowania paliwem, korzyści te nie są już tak widoczne.
Dodatek etanolu do benzyn powoduje wzrost prężności par, podczas gdy norma PN-EN 228 limituje ich wielkość. Dlatego etanol nie może być wprowadzany do każdej benzyny spełniającej wymagania normy lecz tylko do benzyn o stosunkowo niskiej prężności par (tak, aby norma nie została przekroczona). Zbyt duża prężność par w wysokich temperaturach powoduje wzrost problemów związanych z powstawaniem korków parowych, a także wpływa na wzrost emisji poprzez odparowanie. Natomiast zbyt mała prężność par w niskich temperaturach otoczenia wpływa na problemy z rozruchem silnika i jego prawidłowym nagrzewaniem.
Dystrybucja benzyn zawierających etanol wymaga szczególnej staranności, zwłaszcza unikania zawodnienia paliwa w zbiornikach. Woda dostaje się z wilgoci zawartej w powietrzu i powoduje w zbiorniku procesy korozyjne. Wymogi dotyczące przechowywania są przyczyną spadku sprzedaży benzyn z bioetanolem. W 2002 r. Rafineria Gdańska umieściła na rynku ok. 8 proc mniej takich benzyn niż rok wcześniej, gdyż odbiorcy hurtowi wolą zamawiać paliwo bez dodatków unikając w ten sposób problemów z przechowywaniem biopaliwa.
Znacznie mniej ograniczeń odnosi się do eteru ETBE, który nie wpływa niekorzystnie na prężność par i nie wykazuje tendencji do wydzielania z benzyny. Ma dużą zdolność do podwyższania liczby oktanowej, co jednak ogranicza wielkość jego udziału w paliwie, ponieważ wytwarzane obecnie komponenty rafineryjne charakteryzują się wysokimi wartościami liczby oktanowej.
Warto dodać, iż do tej pory nie ma europejskiej normy na bioetanol. W Polsce przyjmuje się wymagania przyjęte przez PKN Orlen dla ETBE.

Estry
wielka niewiadoma
W odróżnieniu od normy dla paliw do silników z zapłonem iskrowym, polska norma dla paliwa do silników wysokoprężnych (PN-EN 590:1999) nie limituje stosowania biokomponentów, w tym estrów metylowych bądź etylowych oleju rzepakowego. Olej napędowy o zawartości do 5 proc. estrów może spełniać wymagania normatywne według PN-EN 590, ale nie jest do końca znany wpływ estrów na stabilność termiczną paliwa (estry mają skłonność do degradacji pod wpływem czynników atmosferycznych) oraz na materiały konstrukcyjne silników i układu paliwowego pojazdów. Między innymi z tych powodów równoległe funkcjonowanie rynku paliw konwencjonalnych i biopaliw w początkowym okresie wprowadzania biokomponentów wydaje się niezbędne.
Zawarte w normie wymagania odnoszą się do paliwa skomponowanego życiem produktów ropy naftowej. Odmienna budowa chemiczna estrów oraz ich inny skład frakcyjny stanowią o podstawowych różnicach pomiędzy tym produktem, a olejem napędowym pochodzenia naftowego. Różnice te mają zasadniczy wpływ na zachowanie się biokomponentów zarówno w komorze spalania silnika, jak i w warunkach magazynowania.
Określenie okresu przechowywania „czystych” estrów jest obecnie przedmiotem specjalnych testów badawczych (w ramach prEN 14241), które mają umożliwić określenie tego parametru. Generalnie nie zaleca się przechowywania „czystych” estrów ich dłużej niż 12 miesięcy w warunkach typowego przechowywania w zamkniętych zbiornikach bez dostępu powietrza i światła. Właśnie z uwagi na obawy dotyczące odporności na długotrwałe przechowywanie estrów, w armii amerykańskiej nie zezwala się na stosowanie biodiesla w wojskowym sprzęcie taktycznym. Długotrwałe przechowywanie mieszanki oleju napędowego z estrami nie zostało jeszcze wystarczająco udokumentowane, ale wydaje się, że okres bezpiecznego przechowywania powinien być porównywalny jak dla „czystych” estrów. Podczas przechowywania paliw zasadą powinno być przechowywanie ich w zbiornikach podziemnych, natomiast zbiorniki naziemne powinny być zabezpieczone termicznie.
Podstawowym warunkiem poprawnej eksploatacji silników zasilanych paliwem z dodatkiem FAME jest zapewnienie odpowiedniej jakości estru, w tym całkowite oczyszczenie z zanieczyszczeń chemicznych powstałych w trakcie procesu produkcji FAME. O tym jak trudna jest ocena jakości estrów jako dodatku do paliw świadczy fakt, iż dotychczas nie udało się określić wspólnych wymagań europejskich na ten produkt.
Europejska Organizacja Normalizacyjna (CEN) w dalszym ciągu opracowuje normę prEN 14214 (prace nad nią miały być ukończone w 2002 r.), określającą właściwości jakościowe estrów metylowych kwasów tłuszczowych (Fatty Acid Methyl Esters – FAME), które mają być stosowane jako samodzielne paliwo do silników Diesla lub dodatki do oleju napędowego. (Prace te nie obejmują natomiast estrów etylowych tych kwasów oraz nie uwzględniają specyfiki metod badań estrów etylowych). Natomiast Amerykańskie Stowarzyszenie Testowania i Materiałów (ASTM) zatwierdziło niedawno normę D6751 dla 100 proc. FAME i jego mieszanin z konwencjonalnym olejem napędowym w ilości do 20 proc. objętości (w USA estry wytwarzane są w prawie 100 proc. z oleju sojowego, ale już w 2016 r. 45 proc. ma pochodzić w dużym stopniu z odpadów tłuszczowych).
W Polsce nie ma aktualnie obowiązującej normy na „czyste” estry i określając ich jakość przywołuje się wymagania wojskowe: Wojskowe Tymczasowe Warunki Techniczne WTWT-MPS-015 wyd. 2 z sierpnia 2002 r. Wymagania te nie są zgodne z projektem CEN (prEN 14214) i z tego powodu nie mogą stanowić podstawy do opracowywania krajowej Polskiej Normy.
Jako główną zaletę stosowania FAME podaje się ograniczenie emisji składników toksycznych spalin. Efekty te w dużej mierze są uzależnione od konstrukcji silnika, aczkolwiek generalnie emisja węglowodorów, tlenku węgla i cząstek stałych jest niższa (węglowodorów - HC o ok. 20 proc. tlenku węgla - CO o 13 proc. cząstek stałych - PM o 16 proc.). Jednakże użytkowanie FAME zawsze wywołuje wzrost emisji tlenków azotu NOx.Jest ona wyższa o ok. 20 proc. Ponadto wielkie monokultury rzepaku będą wymagać intensywnego nawożenia.
Za stosowaniem estrów jako ekologicznego paliwa silników wysokoprężnych przemawiają takie właściwości, jak: praktycznie zerowa zawartość siarki, czystsze spalanie (estry o ok. 50 proc. obniżają emisję sadzy), dobre właściwości przeciwpożarowe i biodegradowalność. „Czysty” estr jest cieczą bezpieczną pożarowo (poza trzecią klasą) i jego mieszaniny par z powietrzem nie tworzą mieszaniny wybuchowej. Ponadto jest cieczą biodegradowalną (ok. 98 proc. w ciągu 28 dni). Stosowanie estrów zwiększa gęstość, liczbę cetanową, lepkość i znakomicie poprawia właściwości smarne - 1 proc. objętości estrów dodany do oleju napędowego powoduje wzrost smarności oleju do 30 proc.
Dodatek estrów zmniejsza wartość opałową paliwa i pogarsza właściwości niskotemperaturowe (ogranicza możliwości stosowania w niskich temperaturach otoczenia, stąd konieczność dobierania szczególnie efektywnych depresatorów). Zasilanie silników Diesla estrami przy niezmienionych parametrach regulacji i nastaw, powoduje spadek wartości mocy i momentu obrotowego o ok. 6 proc. i wzrost objętościowego zużycia paliwa o ok. 9 proc.
Wskazuje się na higroskopijność takiego paliwa, a przez to na zagrożenie zwiększoną korozją, skłonność do tworzenia osadów u układzie dolotowym silnika. Sygnowana przez największych producentów silników i samochodów na świecie Światowa Karta Paliw zaleca, by do konwencjonalnego oleju napędowego nie dodawać więcej niż 5% estrów. Są jednak wyjątki, np. Skoda i inni producenci samochodów w Czechach i Niemczech dopuszczają „czysty” biodiesel czy Peugeot, który zezwala na dodatek do 30 proc. estru w oleju napędowym. Wiadomo jednak, ze przewody i uszczelki należy wymienić na viton (kauczuk fluorowy).
Dla zasilania silników najwyższych klas jakościowych (EURO IV) Światowa Karta Paliw najnowszej edycji z 2002 r. w ogóle nie dopuszcza udziału FAME właśnie z uwagi na zagrożenia dla części materiałów konstrukcyjnych silników i uszczelek, obawy o utratę płynności paliwa w niskich temperaturach i inne, wymienione wcześniej problemy eksploatacyjne. Zasilane silników Diesla starszej generacji mieszaniną oleju napędowego i estrów może powodować pozbawienia właściwości uszczelniających elementów wykonanych z naturalnej gumy (generalnie nie używa się jej w silnikach od 1980 r.). W silnikach eksploatowanych przez dłuższy czas w układzie paliwowym gromadzą się zanieczyszczenia, które są rozpuszczane przez estry (należą one do dobrych rozpuszczalników). Niesione przez estry rozpuszczone osady mogą w efekcie spowodować zatkanie wkładów filtracyjnych lub złą ich pracę albo nawet uszkodzenie wtryskiwaczy. Dlatego po przejechaniu ok. tysiąca kilometrów, na nowym biopaliwie, zalecana jest wymiana filtra paliwa. Przy starszych, zużytych silnikach, w których nie występuje prawidłowa szczelność w zespole tłok - pierścienie - cylinder lub występuje tzw. lanie wtryskiwaczy, może dojść do znacznego rozcieńczenia oleju smarującego silnik. Może to niekorzystnie wpłynąć na jego cechy użytkowe i skrócić czas użytkowania.

Uprawy i ceny
Iluzją jest przekonanie, że rzepak można uprawiać na glebach obecnie odłogowanych. Roślina ta wymaga gleb dobrych i bardzo dobrych, których w Polsce posiadamy ok. 7,5 mln ha. Plon rzepaku w ostatnich 10 latach wynosił ok. 2 ton/ha i był o ok. 50 proc. niższy niż w krajach UE. Zdaniem ekspertów, ze względu na fakt, iż rzepak jest podatny na wymarzanie, udział rzepaku w strukturze zasiewów pojedynczego gospodarstwa nie powinien przekraczać 20-25 proc.
Docelowy poziom zakładający zwiększenie powierzchni upraw do 1 mln ha oraz wzrost plonów - poprzez poprawę technologii produkcji - do 2,5-3 t/ha, czyli do poziomu uzyskiwanego obecnie w UE, co pozwoli szacować produkcję rzepaku na cele energetyczne na ponad 2 mln ton. Produkcja metylowego estru rzepakowego wyniosłaby wówczas około 750 tys. ton. Jego udział w krajowym zużyciu oleju napędowego wyniósłby ok. 12 proc. Obecnie w kraju produkuje się ok. 1 mln ton rzepaku.
Według specjalistów z Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, analizę ekonomiczną zasadności wprowadzenia biopaliw można opracować jedynie metodą ciągnioną, uwzględniając m.in. dodatkowe miejsca pracy w rolnictwie i jego otoczeniu (w UE wyprodukowanie 1000 ton biopaliw wymaga zatrudnienia12-16 osób, w Polsce z uwagi na mniejsze plony i niższy stopień zmechanizowania prac w rolnictwie, liczba ta może być dwukrotnie większa), wpływy do budżetu państwa z podatku od środków produkcji zużytych w rolnictwie i przetwórstwie, dopłaty z budżetu państwa do eksportu rzepaku, korzyści środowiskowe (ograniczenie emisji dwutlenku węgla). Podkreśla się także, iż nie można przenosić na rynek polski rozwiązań zagranicznych, gdyż w Polsce - z uwagi na gorsze warunki siedliskowe - uzyskuje się niższe plony i efektywność produkcji biopaliw będzie niższa.
Biodiesel i bioetanol są ewidentnie droższe od paliw otrzymywanych z ropy naftowej. Koszt wytworzenia biopaliwa rzepakowego wynosi ok. 2-2,2 zł/l przy pominięciu wszystkich obciążeń fiskalnych. Natomiast po zastosowaniu takiej samej akcyzy i podatku, jak na olej napędowy z ropy naftowej, cena biodiesla wynosiłaby ok. 3,5 zł/l.
Podobnie niekorzystnie rachunek ekonomiczny przedstawia się dla produkcji bioetanolu. Tylko dzięki państwowym subwencjom paliwo to może być konkurencyjne rynkowo, i tak jest w większości krajów (koszt produkcji biodiesla w UE wynosi ok. 500 euro/1000 l, wobec 250-300 euro dla oleju napędowego).Współczesne systemy gospodarcze coraz częściej realizują „nieekonomiczne” cele społeczne.
Ministerstwo Rolnictwa skalkulowało, że jeżeli w 2006 r. w efekcie działania ustawy w Polsce trzeba będzie wyprodukować 250 tys. t etanolu i 400 tys. ton estrów rzepakowych, to przybędzie ok. 100 tys. miejsc pracy. W wyliczeniach tych wzięto pod uwagę przykład Czech, gdzie przy produkcji 120-130 tys. ton estrów rocznie zatrudnienie znalazło 30 tysięcy osób.
Z szacowanego wzrostu zatrudnienia o 73-75 tys. wskutek uruchomienia na dużą skalę produkcji estrów, tylko 10 tys. miejsc pracy uzyskają rolnicy. Kolejne 10 tys. osób powinno znaleźć pracę w gorzelniach, kilka tysięcy w przemyśle chemicznym i rafineryjnym. Pozostałe miejsca to efekt impulsu gospodarczego, np. wzrośnie zapotrzebowanie na zasiewy, maszyny rolnicze. Skumulowane efekty ustawy mają przynieść wzrost PKB.
By jednak tak się stało, zmodyfikowane paliwa powinny być wprowadzane stopniowo, gdyż tylko stopniowo zdobywane doświadczenie pozwala zminimalizować ryzyko wystąpienia problemów technicznych i eksploatacyjnych tak zasilanych pojazdów. Nieuzasadniony wydaje się także przymus dodawana biopaliw do wszystkich paliw. Kluczową sprawą dla promocji biopaliw jest ich jakość, która powinna być monitorowana. Ustawa o systemie monitorowania i kontrolowania jakości paliw ciekłych wejdzie w życie dopiero 1 stycznia 2004 r.

Małgorzata Kosa