Paleta moderních biopaliv II.
generace se rozšířila o biobutanol.
Tento čtyřuhlíkový alkohol
vzniká hydratací butanu, resp.
kvašením biomasy. Co se týká
jeho výhřevnosti, o třetinu předčí
etanol a za benzínem zaostává
jen o 5 %.
A jsou to dopravci, kdož sledují
jeho vývoj od průmyslového ředidla
k ekologickému palivu budoucnosti
co nejpozorněji. Vedle
dobrých palivových vlastností butanolu
je zaujala jeho schopnost
mísit se s benzínem, a to v širokém
spektru aplikačních variant. Nejvíce
badatelského úsilí mu dnes
věnují především v USA a ve VB.
Biobutanol přitom není žádná
žhavá novinka. Angličané jej poprvé
vyrobili už v roce 1916, na
bázi metody ABE. Při fermentaci
zrnin (s přispěním mikroorganismů
Clostridium acetobutylicum)
se v rámci válečné ekonomiky
soustředili především na produkci
acetonu. Poválečný technický
a ekonomický vývoj však rozhodl
jinak: dynamicky se prosazující
automobilový průmysl potřeboval
značná kvanta průmyslových ředidel.
Aceton byl odsunut na vedlejší
kolej.
Největší brzdou velkovýroby
biobutanolu se ukázala primitivní
dávková fermentace suroviny
v nádržích, limitovaná relativně
nízkou výtěžností z hmoty. O zvrat
se postaral objev a nástup nové
generace mikroorganismů, zejména
upravené bakterie Clostridium
tyrobutyricum a nově vyšlechtěné
odrůdy bakterií Clostridium
acetobutylicum. Dokázaly posílit
jak vlastní produkci butanolu,
tak celkovou výtěžnosti z glukózy
(42–45 %). Produkce se stala
kontinuální. Díky modernějším
systémům a technice čištění i odstřeďování
se butanol lépe separoval
od vody a dalšího materiálu.
Fermentace nabídla jak zmíněný
butanol, CO2 a vodu, tak kyselinu
máselnou a co je zajímavé zvláště
v současné době - rovněž vodík.
V současnosti dokážou američtí
producenti získat kupř. ze 100 kg
kukuřice až 38 l paliva a výslednou
energetickou bilanci vylepšit
o pětinu vodíkem.
První experimenty s řízenou biotechnologickou
produkcí etanolu
a s jeho substitucí pohonných
hmot započaly po I. ropné krizi
v 70. létech 20. století. Původní
nadšení však vzápětí utlumila nákladná
dehydratace bioethanolu,
jež musí předcházet jeho mísení
s benzínem. A také razantní korozivita
bioethanolu. Na tuto náročnou
produkci si navíc mohly troufnout
ve větším měřítku pouze státy
s optimálními přírodními a produkčními
podmínkami, zejména
Brazílie a USA. V zemích, které
nedisponovaly velkými přebytky
zemědělských produktů, se pokusy
o velkovýrobu biopaliv nepříznivě
promítly do situace na místních
zemědělských a potravinářských
trzích a zvláště v rozvojovém světě
přispěly ke zdražení řady potravin.
V současnosti se vědcům podařilo
razantně rozšířit škálu surovinových
vstupů pro produkci biopaliv.
Co se týká butanolu, eliminovali
jeho hygroskopičnost a tím i sklon
k negativní korozivitě. To následně
zlevnilo a zkvalitnilo logistické
operace s ním. Dnešní biobutanol
lze vést standardními produktovody
a skladovat ho v tradičních kovových
nádržích. Zlepšily se také
bezpečnostně-provozní parametry
tohoto ekologického biopaliva, zejména
fluidní hodnota jeho odpařování.
Provozovatele přesvědčilo
i svými emisními parametry: při
srovnatelné spotřebě na 100 km
jízdy měřené emise CO i NOx poklesly
o několik řádů.
Z pohledu producentů má ještě
jednu přednost: v mnoha průmyslově
a zemědělsky vyspělých státech
se hromadí masa tzv. méně
hodnotné biomasy a bioodpadu,
pro něž de facto neexistuje jiné
ekonomicky podložené využití.
Naopak: jsou trnem v oku pro
ochránce životního prostředí.
Kupříkladu jen ve vzpomenutých
USA je to každoročně několik
milionů tun pokutovaných odpadů
po sklizni a zpracování kukuřice
a odpadní syrovátky. Jejich
ekologicky a zdravotně nezávadná
likvidace je drahá. Přitom se
oba „odpady“ s vysokým obsahem
cukrů mohou stát vítaným
zdrojem pro velkovýrobu vodíku
a palivových alkoholů. Fermentačně
zužitkovat lze i pyramidy
na podzim shrabávaného listí ve
městech a další málo hodnotnou
biomasu. Experti očekávají, že
už v průběhu této dekády se může
americký Středozápad proměnit
v „nový Kuvajt“. Komplex
těsně kooperujících lokálních
biorafinérii by byl s to nabídnout
americké ekonomice 25-30 mil.
galonů biobutanolu ročně a tím
výrazně omezit americký import
ropy ze vzdálených a bezpečnostně
nevyzpytatelných teritorií.
Biobutanol je zajímavá výrobní
a odbytová výzva také pro ČR.
A nejenom v zemědělské a potravinářské
sféře. Odborníci upozorňují,
že sběr a řízená produkce
méně hodnotné biomasy (zvláště
na zemědělsky nevyužitých plochách)
by přinesly zainteresovaným
podnikatelským subjektům
v regionech řadu nových ekonomických
možností, posílila by se
naše energetická soběstačnost,
zlepšily ekologické ukazatele
a v neposlední řadě by se přispělo
i ke snížení lokální nezaměstnanosti.
/ex/