Vai bioresursi enerģētikā varētu pilnīgi aizvietot fosilos resursus?

Pēdējos 150 gados pasaulē ir noticis straujš progress, pozitīvi ietekmējot cilvēces attīstību. Nozīmīgs progresa dzinējspēks bija revolucionārās pārmaiņas enerģētikā, kas veicināja inovācijas un progresu daudzās citās jomās, būtiski paātrinot pasaules ekonomiskās attīstības tempu. Cilvēka dzīves līmenis šajā laikā ir būtiski uzlabojies: pirms 200 gadiem vidējais cilvēka mūža ilgums bija ap 30 gadiem, bet šobrīd tas pārsniedz 70 gadus.

Tehnoloģiskā revolūcija enerģētikā ļāva mašīnām ne tikai aizstāt fizisko cilvēka darbu, bet arī būvēt un ražot agrāk nepieejamas lietas, ātri un ērti pārvietoties apkārt pasaulei, uzlabot dzīves kvalitāti, sildot un apgaismojot mūsu mājas, nodrošinot ar tīru ūdeni, būtiski uzlabojot sanitāros apstākļus, kā arī ar elektrību darbinot visu veidu mājas tehniku un ierīces. Šāds progress nebūtu iespējams bez inovācijām enerģētikā un bez masveida enerģijas ražošanas.

Nākotnes prognozēšana ir sarežģīts process, jo šajā dinamiskajā laikmetā pārmaiņas pasaulē notiek strauji un neviens ar pilnu pārliecību nevar apgalvot, kāda būs sociālpolitiskā realitāte pēc 30 gadiem. Tomēr, ja pieņem, ka nenotiks būtiskas dabas vai cilvēka izraisītas katastrofas, visdrīzāk iedzīvotāju skaits pasaulē palielināsies no gandrīz 8 miljardiem šobrīd līdz aptuveni 10 miljardiem 2050. gadā un būtiski palielināsies arī cilvēku pirktspēja. Kopā tas palielinās pieprasījumu pēc dažādām precēm un enerģijas. Tajā pašā laikā pieaugs arī pieprasījums pēc kvalitatīvākas apkārtējās vides un līdzsvarotākas attīstības, jo pārāk intensīva ierobežoto resursu izmantošana negatīvi ietekmē dzīves kvalitāti. Arvien vairāk būs jūtamas globālās sasilšanas sekas, un būs nepieciešami lielāki siltumnīcefekta gāzu (SEG) emisijas ierobežojumi.

Šobrīd ir absolūti skaidrs, ka pašreizējais enerģijas iegūšanas veids pasaulē nav ilgtspējīgs. Simtiem miljonu gadu laikā daba ir uzkrājusi milzīgas oglekļa rezerves fosilo resursu veidā, šobrīd cilvēks enerģijas iegūšanas nolūkos šīs oglekļa rezerves ļoti ātrā tempā sadedzina. Fosilo resursu dedzināšanas rezultātā būtiski palielinās siltumnīcefektu izraisošās ogļskābās gāzes daudzums atmosfērā, ietekmējot klimatu visā pasaulē.

Gadā cilvēki visā pasaulē patērē 15 miljardu tonnu fosilo resursu naftas, ogļu un gāzes veidā. Nākotnē fosilo resursu lomai ir jāsamazinās. Pirmkārt, laika gaitā šo resursu krājumi samazināsies un to iegūšana kļūs arvien dārgāka, savukārt, citas enerģijas ražošanas tehnoloģijas kļūs arvien konkurētspējīgākas. Bet, otrkārt (un galvenokārt), šāda fosilo resursu apgūšana neļaus sasniegt klimata politikas ilgtermiņa mērķi – oglekļa neitralitāti – un neļaus arī samazināt globālo sasilšanu.

Bieži tiek uzdots jautājums, vai bioresursi enerģētikā varētu pilnīgi aizvietot fosilos resursus, vai kļūt par nozīmīgu alternatīvu. Jāsaka – globālā mērogā tas nebūs iespējams. Šobrīd izmantojamo fosilo resursu apjoms ir milzīgs un nesalīdzināmi lielāks par to potenciālu, ko sniedz atbildīga un ilgtspējīga bioresursu ražošana (vismaz pašreiz zināmās bioresursu ražošanas tehnoloģijas). Saskaņā ar Pasaules Bioenerģijas asociācijas (World Bioenergy Association) datiem 2019. gadā bruto enerģijas galapatēriņš no visiem enerģijas avotiem pasaulē bija 379 EJ (eksadžouli). Fosilais kurināmais veidoja vairāk nekā 79% no kopējā enerģijas patēriņa, savukārt, atjaunīgo energoresursu īpatsvars kopš gadsimta sākuma ir saglabājies nemainīgs 17% apmērā (sk. attēlu). 2019. gadā cietā biomasa, galvenokārt no mežsaimniecības, veidoja 85% no kopējā biomasas piedāvājuma.

Ilgtermiņā tradicionālie koksnes bioresursi nav labākā alternatīva fosilo resursu aizstāšanai enerģētikā, tie varētu būt lokāls risinājums atsevišķos reģionos, īpaši vidējā termiņā. Globālā mērogā enerģijas ražošana no koksnes biomasas nav ilgtspējīgs risinājums, jo tik plaša bioresursu ieguves palielināšana pasaulē veidotu būtisku konfliktu ar bioloģiskās daudzveidības, vides piesārņojuma un SEG emisiju jomā nepieciešamajiem risinājumiem, rezultātā pasliktinot cilvēka dzīves vides kvalitāti.

Lai gan tradicionālie koksnes bioresursi nav globāls risinājums naftas aizstāšanai enerģētikā, jāatzīmē, ka nākotnē bioresursu vieta enerģētikas kontekstā būs ļoti nozīmīga. Arī Klimata pārmaiņu starpvaldību padome (The Intergovernmental Panel on Climate Change) norāda uz lielu risku, proti, bez bioenerģijas netiks sasniegti ANO ilgtspējīgas attīstības ilgtermiņa mērķi klimata pārmaiņu un energoapgādes drošībā.

Pirmkārt, tās ir jomas, kurās bioresursiem varētu arī nebūt alternatīvu. Šobrīd enerģētikā notiek virzība uz elektrifikāciju: tā notiek gan enerģijas ražošanā, gan patēriņā. Enerģijas ražošanā fosilie dedzināmie resursi tiek aizstāti ar atjaunīgiem elektroenerģijas ražošanas risinājumiem, piemēram, vēja turbīnām un saules paneļiem. Enerģijas patēriņa jomā tradicionālos ar degvielu darbināmos automobiļus aizstāj ar elektromobiļiem un gāzes apkuri aizstāj ar siltumsūkņiem. Tomēr pašreizējai virzībai uz enerģētikas elektrifikāciju pastāv daži ierobežojumi. Atsevišķus procesus vai nu nav iespējams elektrificēt, vai arī to elektrificēšana būs ļoti dārga, piemēram, aviācijā. Tieši šādos gadījumos bioresursi varētu būt risinājums – ražojot jaunākās paaudzes šķidrās biodegvielas aviācijas vajadzībām.

Otrkārt, enerģētikā būtu pilnīgi jāizmanto bioatkritumu potenciāls. Gan sadzīves atkritumu, gan kūtsmēslu sadalīšanās procesā atmosfērā nonāk metāns – siltumnīcefektu izraisoša gāze, kas vidējā termiņā ir daudzkārt sliktāka par ogļskābo gāzi. Vienlaikus metāns ir izcils enerģijas avots. Jau šobrīd pasaulē biometānu plaši lieto enerģētikā, arī sabiedriskajā transportā. Grūti iedomāties klimatneitrālu pasauli, kurā šis bioenerģijas avots tiek vienkārši izlaists atmosfērā, veicinot globālo sasilšanu, tālab bioatkritumu atbildīgai apsaimniekošanai noteikti ir jābūt daļai no enerģētikas sektora nākotnes.

Treškārt, nafta tiek izmantota ne tikai enerģijas, bet arī plastmasas un tekstila ražošanai. Tieši plastmasas un tekstila ražošanā bioresursi ir vienīgā ilgtspējīgā alternatīva naftai. Naftas produktiem ir svarīga vieta arī būvniecībā, piemēram, betona ražošana ir ļoti energoietilpīgs process, kurā enerģija, galvenokārt, tiek iegūta no fosilajiem resursiem, veidojot vismaz 8% no kopējās siltumnīcefektu izraisošo gāzu emisijas pasaulē. Energoietilpīgā betona aizstāšanai kokmateriāli ir galvenā un labākā alternatīva. Lai gan šis piemērs neraksturo tiešu bioresursu izmantošanu enerģētikā, arī šādā veidā bioresursi var dot nozīmīgu ieguldījumu enerģētikas sektora ilgtspējības nodrošināšanā.

Kopsavilkuma vietā var teikt, ka enerģētikas jomā šobrīd tiek lietots daudz dažādu tehnoloģiju un bioenerģija ir daļa no tām, tomēr tās izmantošana nākotnē ir atkarīga no daudziem faktoriem, to vidū politiskajiem. Lai gan vidējā termiņā tradicionālie koksnes bioresursi varētu būt risinājums enerģētikas dekarbonizācijai lokālā līmenī, jo tas ir zaļš enerģijas avots, kas nav atkarīgs no mainīgiem laikapstākļiem, nākotnē augošais pieprasījums pēc ierobežotiem biomasas resursiem situāciju varētu mainīt. Arvien lielāka daļa biomasas tiks pārstrādāta produktos ar augstāku pievienoto vērtību, ieskaitot jaunākās paaudzes šķidrās biodegvielas, bet pārējā enerģētikā tiks izmantota tā bioresursu daļa, kurai nebūs citu lietošanas alternatīvu.

Raksts pirmoreiz publicēts biedrības “Zaļās mājas” 2022. gada izdevumā “Meža nozare 2050. Latvijas zaļais kurss”

Foto: RTU