Turg
Prognooside kohaselt ületab biodiislikütuse ülemaailmne nõudlus 2015. aastaks 10 miljardit gallonit aastas. Praegu on 30 riiki kehtestanud biokütuse eesmärgid ja segavad biodiislit tavalise bensiiniga. Euroopa liigub 7% segu suunas, samas kui Brasiilia ja Indoneesia püüavad saavutada 10%. Arengumaad moodustavad 50% ülemaailmsest biodiislikütuse nõudlusest ja nende pikaajalist pühendumust taastuvkütustele näitab asjaolu, et 17% ülemaailmsest biodiislikütuse nõudlusest on juba koondunud globaalsesse lõunasse. Euroopa Liit on biodiislikütuse suurim tarbija, moodustades 44% nõudlusest, millele järgneb tihedalt Aasia ja Vaikse ookeani piirkond 39%-ga, edestades Ameerika Ühendriike.
Euroopa põllumajandusmaa hõlmab 164 miljonit hektarit haritavat maad ja 76 miljonit hektarit karjamaad. Toidu- ja söödakultuuride põllumajandusjäägid on biokütuste tootmise oluline allikas. IIASA mitmepoolne uurimisinstituut Viinis Austrias on hinnanud, et põllukultuuride jääkidest, mis moodustavad 50% koristatud biomassist, võiks toota kuni 246 megatonni biomassi biokütuste ja bioplasti tootmiseks. Neid jääke saab kasutada ilma väetiste ja mullaparandajate kadumise riskita. See põllumajandusjäätmete käsitlus vähendab vajadust 15–20 miljoni hektari põllumajandusmaa järele, mida muidu oleks kasutatud ainult biokütuste tootmiseks mõeldud põllukultuuride istutamiseks.
Innovatsioon
Biomassist saadud kütuse (või plasti) nõudlus konkureerib toidutootmisega. Cornelli ülikooli eksperdid on arvutanud, et keskmise Ameerika auto aastase kütusega varustamine biodiisli või etanooliga nõuaks 11 aakrit põllumaad, millelt muidu toodetaks toitu seitsmele inimesele. See on aga vaid osa probleemist: etanooli tootmine põllukultuuridest nõuab rohkem energiat kui etanooli põletamine. Peamine probleem on see, et 8% etanooli puhtusastmega 99,8% tuleb eraldada 92% veest. Lisage sellele karm reaalsus, et mais erodeerib mulda 12 korda kiiremini, kui see suudab taastuda, ja et maisi niisutamine kahandab põhjavett 25 korda kiiremini kui looduslik taastumiskiirus, ning seda süsteemi ei saa pidada jätkusuutlikuks. Kui kõik autod Ameerika Ühendriikides töötaksid 100% etanooliga, oleks maisi toorainena kasvatamiseks vaja 97% USA maismaast. On raske selgitada, kuidas plasti või maisipõhiseid kütuseid saab pidada fossiilkütuste jätkusuutlikeks asendajateks.
Rootsi Kuningliku Teaduste Akadeemia liige ja aastaid Karolinska Instituudi mikrobioloogia osakonna direktor Carl-Göran Hedén tutvustas biorafineerimistehase kontseptsiooni 1960. aastate alguses, et vabaneda toidu-kütuse ja plasti lõksust. Ta tutvustas biomassi töötlemise kontseptsiooni sama loogika abil nagu toornafta puhul, mis krakitakse ja taasühendatakse 100 000 erinevaks molekuliks, tootes samal ajal energiat. Kuigi paljud uurimisinstituudid, näiteks riiklik taastuvenergia labor ja Wageningeni ülikool, tegelesid selle kontseptsiooniga, oli see Brasiilia Rio Grande do Suli föderaalülikooli (FURG) professor Jorge Alberto Vieira Costa, kes selle praktikas rakendas, mitte taimede, vaid vetikatega.
1990. aastatel algatas professor Jorge Vieira uuringu Lõuna-Brasiilia aluselise Lagoa Mangueira järve magevetikate kohta, et võidelda piirkonna alatoitumuse vastu. Tema asjatundlikkus suurtootmises võimaldas tal laiendada programmi toiduga kindlustatuselt kliimamuutuste leevendamisele. Kuigi vetikate tootmine oli edukas, avas vetikate CO2-vajaduse parem mõistmine uue võimaluse: rakendada kohaliku söeküttel töötava elektrijaama liigseid heitkoguseid ja muuta säilitusbassein vetikate tootmisüksuseks. Tootmisvõimsuse üksikasjalik uuring näitas, et vetikate ületootmine inimtoiduks avas ukse vetikatest lipiidide eraldamiseks biokütuste tootmiseks. Professor Jorge Vieira kolleeg Michele Grecque viis biorafineerimistehase järgmisele tasemele ja tuvastas võimaluse toota jääkidest estreid (ja polüestreid), esitades seega tugeva argumendi biorafineerimistehase kasuks, mis toodab CO2-st toitu, kütuseid ja plaste.
Esimene rahavoog
Brasiilia meeskond rajas edukalt oma esimese üksuse Porto Alegresse Brasiilias 2008. aastal. Kuigi projekt on alles algfaasis, on kasvuhoonegaaside nende kolme põhivajaduse rahuldamiseks tooraineks muutmise tehniline ja rahaline suutlikkus loonud vajalikud uurimisvahendid selle lähenemisviisi täiustamiseks, mis annaks vetikapõhiste biokütuste arutelule paljulubava tee.
Samal ajal on Itaalia ettevõte Novamont, Euroopa suurim bioplasti tootja, arenenud innovaatilisest plastmassiettevõttest biorafineerimistehaste ehitamisele keskendunud ettevõtteks, millest esimene tegutseb juba Ternis Itaalias. Pärast ligikaudu 100 miljoni euro suurust investeeringut innovaatilistesse plastmassidesse ja 100 patendist koosneva portfelli loomist on asutaja ja tegevjuht Catia Bastioli selle projektiga edasi liikunud, luues ühisettevõtte 600 kohaliku põllumajandustootjaga, kes varustavad tooteid kohalikuks tarbimiseks. See strateegia, mille eesmärk on tuua harimata maa tagasi tootmisse ja tagada kogu biomassi (mitte ainult tärklise ja taimeõli) töötlemine, parandab põllumajandustulu, taimede toodangut ja tootekulusid, genereerides seeläbi mitu rahavoogu, nagu sinine majandus ette näeb.
Võimalus
Nafta-, rafineerimis- ja naftakeemiatööstus peaksid inspireerima keemiainsenere otsima võrreldavaid tootmismeetodeid keerukate biomassi derivaatide jaoks. Nii nagu nafta laguneb 100 000 erinevaks molekuliks, ei tohiks biomassi toota iseseisvates silodes, jättes maha tohutul hulgal jäätmeid. On saabunud aeg omaks võtta biorafineerimistehaste kontseptsioon. Nüüd, kui algatused Brasiilias ja Itaalias on tõestanud oma tehnilist, majanduslikku ja sotsiaalset elujõulisust, peaksid peagi järgnema ka teised projektid.
