Policy Briefings

ZER BALDINTZAK BEHAR DIRA GUZTIZ EUSKADIN EKOITZITAKO BI-OETANOLA ETA BIODIESELA IRAUNGARRIAK IZAN DAITEZEN ?

Agustin del Prado, Patricia Gallejones eta Guillermo Pardo

B i o e r r e g a i e n e r r e g u l a z i o -testuingurua

Erregai fosilak agortzen ari direla eta, petrolioaren eta bere deribatuen ordezko energia-iturriak garatu behar dira, neurri handi batean erregai konbentzionalek eragindako emisioen ondorio den ingurumenaren narriadura ere murriztuko dutenak.

Testuinguru horretan, Europako Batzordeak (EB) iturri berriztagarrietatik datorren energia ekoizteko eta sustatzeko marko komuna finkatzen du Energia Berriztagarrien Zuzentarauan (2009/28/EE) . Ber tan derrigorrezko helburu nazionalak ezartzen dira iturri berriztagarrietatik sortutako energia-kuotari dagokionez energiaren azken kontsumo gordinean eta iturri berriztagarrietatik sortutako energia-kuotari dagokionez garraioaren sektorean. Esate baterako, 2020rako honako helburu hau jarri zuen energia berriztagarriei dagokienez:

% 20 murriztea berotegi-efektuko gas-emisioak (BEG, CO2-eq-tan)

% 20 hobetzea energia-eraginkortasuna

Europako Batasuneko (EB) energiaren % 20 sortzea iturri berriztagarrietatik

EBk, bestalde, hainbat iraungarritasun-irizpide definitu ditu aipatutako zuzentarauan nolabait ere ziurtatzeko bioerregaiak erabiltzean karbonoaren (C) aurrezki erreala bermatuko dela eta biodibertsitatea babestuko dela. Irizpide horiek betetzen dituzten bioerregaiek bakarrik jaso ahal izango dute gobernuaren laguntza, edo horiek bakarrik hartuko dira kontuan energia berriztagarrientzat finkatutako helburu nazionaletarako.

Erregaien kalitateari buruzko zuzentarauaren arabera (2009/30/EE) bioerregaiei dagokienez hiru iraungarritasun-irizpide hartzen dira kontuan:

-Bioerregaiek BEGen % 35eko aurrezkia lortu behar dute gutxienez, erregai fosilei dagokienez. Baldintza hori % 50era igotzen da 2017tik aurrera eta % 60ra 2018tik aurrera, baina ekoizpen-planta berrien kasuan bakarrik. Berotegi-efektuko gasen aurrezki horretan bioerregaiaren bizi-ziklo osoko emisio guztiak hartu behar dira kontuan, hau da, laborantzaren (nekazaritza-fasearen), prozesatze-fasearen eta garraioaren emisioak.

-Bioerregaiak ezin dira sortu karbono-erreserba handiko lurretan, hala nola, hezegune edo basoetan.

-Bioerregaiak ezin dira biodibertsitate handiko lurretako lehengaietatik eratorri, esate baterako, baso primarioetako edo biodibertsitate handiko larreetako lehengaietatik.

1. Txosten hau [Agustin del Prado, Patricia Gallejones eta Guillermo Pardo]1-k idatzi dute .[Basque Centre for Climate Change (BC3)].1 2. Honela aipatua: “del Prado,A., Gallejones, P.,Pardo, G.2015 “Zer baldintzak behar dira guztiz Euskadin ekoitzitako bioetanola eta biodiesela iraungarriak izan

daitezen? ”, BC3 Policy Briefing Series 03-2015”. Basque Centre for Climate Change (BC3).Bilbo, España.

PB 2015/ 03/ www.bc3research.org

Puntu garrantzitsuak

Nekazaritzako ekoizpen-prozesuak, eta, batez ere, ongarrien kudeaketarekin zerikusia duenak, baldintzatu egiten du neurri handi batean bioerregaien ekoizpenaren ingurumen-inpaktuen zenbatespenaren ziurgabetasuna.

Bioerregaien ekoizpenaren inpaktuak kalkulatzeko gehien erabiltzen diren metodologiak ez dira behar bezain zehatzak ekoizpenaren laborantza-faserako.

Nitrogenodun ongarrien maneiuak eta laborantza-aldiko klimatologiak neurri handian eragiten dute oxido nitrosoaren emisioetan, eta bioerregaien ekoizpenean karbono-aztarnaren baldintzatzailerik handienak dira.

Ongarri organikoek karbonoaren aztarna gutxitzen laguntzen dute bioerregaien, hau da, gari-etanolaren eta koltza-dieselaren, ekoizpenean. Kontrapartida gisa, beste inpaktu batzuk areagotzen dituzte, hala nola, uraren kutsadura edo ekosistemen azidotzea.

Bioerregaien iraungarritasunari buruzko legedian ezarritako baldintza, hau da, erregai fosil baliokideari dagokionez berotegi-efektuko gasen % 35 gutxienez murriztea proposatzen duena (garia eta koltza erabilita etanola eta diesela ekoizten den kasurako), betetzeko probabilitateak nahiko txikiak dira nitratoekin kutsatzeko arriskuan dauden inguruetan ongarriei ezarritako egungo mugak direla-eta, eta, batez ere, ongarriztatze mineralaren kasuan.

Ongarriztatze organikoaren kasuan egia da probabilitate handiagoak daudela iraungarritasun-arau horiek betetzeko, baina lurzoruaren erabileraren gaineko inpaktu zuzena ongarriztatze minerala erabilitako laboreen kasuan baino handiagoa da.

Lurraren erabileraren zeharkako aldaketak (ILUC), larreak eta basoak lur landu bihurtzearen ondorioz, arrisku bat dakar: bioerregaien hazkundearen ondorioz BEGen emisioan lor daitekeen aurrezkia bertan behera geratzekoa; izan ere, larreek eta basoek normalean CO2 ugari xurgartzen eta pilatzen dute. Hiru iraungarritasun-irizpide horiei bi zuzentarauetan (2009/28/EE, 2009/30/EE) ILUC arriskua murrizteko egindako beste aldaketa bat erantsi behar zaie. Alde horretatik, beraz, Europako Batzordeak hainbat lege-aldaketa proposatu ditu honako hau bermatzeko:

-Lurraren erabileraren zeharkako aldaketak eragin ditzakeen emisioak erregai-hornitzaileen txostenetan eta EBko estatu kideen kuotetan sartu behar dira. Nola egingo da hori? Munduan izango diren BEGen kalkulua egitean kontuan izango da EBn zenbat lur erabiltzen den bioerregaiak sortzeko gizakiak elikatzeko eta pentsuak sortzeko erabili ordez.

-Garraioaren sektorean iturri berriztagarrietatik sortutako energia-kuotari dagokionez EBko estatu kide bakoitzean finkatutako % 10eko helburuaren erdia baino ezingo da bete lehen belaunaldiko bioerregaien bidez (azukretik, olio-aletatik, eta abarretatik sortutakoa). Orobat, bigarren eta hirugarren belaunaldiko bioerregaiek gero eta garrantzi handiagoa izango dute. Bioerregai horiek elikagaien eta pentsuen laborantzarekin lehiatzen ez diren materialetatik sortzen dira (hiri-hondakinak, algak, eta abar).

Metodologia berritzailea bioerregai-ekoizpena iraungarria den aztertzeko

Policy briefing honetan laburbiltzen den kasu-azterketak oinarri dituen inguruneetan guztiz Euskadin, zehatz-mehatz Arabako toki jakin batean (Arabako Lautadan), azken 50 urteotako klima-baldintzetan ekoitzitako bioerregaien iraungarritasuna aztertu zen (etanolarena eta biodieselarena).

Bioerregaiek EBren iraungarritasun-irizpideak betetzen dituztela frogatzeko gehien erabilitako bidea Europako Batasunak onartutako borondatezko eskemetan parte hartzea da (adib. Biograce). Gure azterketak beste metodologia bat planteatzen du ziurtapen-eskema horietan arrunki erabilitakoaren ordez. Oraintsuko ebidentzia zientifikoak adierazten du, esate baterako, labore energetikoetatik sortutako bioerregaien BEG emisioak, Cren aztarna deitzen denak, aldakortasun handia duela, hain zuzen ere, laborantza-fasean lurzoruan (nitrogenodun ongarriak erabili ondoren eta/edo materia organikoa lurzoruan mineralizatu ondoren) sortutako oxido nitroso gasa (N2O) delako era horretako bioerregai baten bizi-ziklo osoan aldakortasun eta garrantzi handiena duena; gas hori prozesu biologikoen bidez sortzen da, esate baterako, desnitrifikazio- eta nitrifikazio-prozesuen bidez. Nazioarteko ziurtapen-eskemek ez bezala, gure metodologiak nolabait ere gutxitu egin nahi ditu laborantza-fasean ingurumenean eragindako inpaktuen estimazioaren ziurgabetasunak, eta, esate baterako, laborantza-maneiuak, klima-baldintzek eta baldintza edafikoek inpaktu horietan (adib. N2O) eta laboreen errendimenduan dituzten eraginak hartzen ditu kontuan.

Azterketa honetan honako galdera hauek sakondu nahi izan dira: Laborearen maneiu-baldintzak erabakigarriak al dira bioerregai baten iraungarritasuna edo iraungarritasunik eza finkatzeko? Ze probabilitate dago bioerregai horrek egungo eta etorkizuneko legerian ezarritako iraungarritasun-exijentziak betetzeko maneiuaren, klima-baldintzen eta lurzoru-motaren arabera? Zein dira bioerregai iraungarriaren ekoizpenak dituen mugak nitratoekin kutsatzeko arriskuan dauden eta, ondorioz, nitratoei buruzko zuzentarauak (91/676/EE) ezarritakoari ere jarraitu behar dioten inguruetan?

Metodologia berritzailea garatu du BC3k azterketa honetarako eta BC3n bertan sortutako eredu matematiko agronomikoak integratzen ditu, hala nola SIMSNIC eredua (Gallejones et al., prentsan), bizi-zikloaren azterketaren baitan (Gallejones et al., prentsan).

Guztiz BC3n garatutako SIMSNIC eredua (1. Irudia) gai da laborantza-fasean edo landa-fasean nahiko sendo aurreikusteko ongarrien maneiuak eta baldintza edafiko eta klimatologikoek ze eragin nagusi dituzten BEG emisioetan (adib. N2O), materia lehorraren, proteinaren eta olio ehunekoaren (garrantzitsua olio-laboreen kasuan: adib. koltza) hektareako nekazaritza-produktibitatean, eta uretan barreiatutako kutsaduraren edo euri azidoaren iragarle diren beste kutsatzaile batzuetan (uraren kasuan, adib. nitratoen lixibiazioa: NO3-; eta euri azidoaren kasuan, amoniakoa: NH3). SIMSNIC eredu erdi-enpirikoa da eta gariaren eta koltzaren txandaketako azterketa-eremu honetarako baliozkotu da.

Ereduaren ohiko sarrerak honako hauek dira: lurzoruaren oinarrizko ezaugarriak (adib. testura), eguneroko meteorologia (tenperatura maximoa, tenperatura minimoa eta prezipitazioa) eta lurzoruen iraganeko eta egungo maneiua (adib. ongarri-mota, -data eta -dosia, ereintzaren data, laborantza-mota, ureztaketa, eta abar). Ereduak nitrogenoaren (N) zikloa eta balantze hidrikoa kalkulatzen ditu laborearen hazkuntza-egoera ezberdinetarako eta laboreen arteko aldietarako. Orobat, plantako ekoizpena erregulatzen duten prozesu biologiko eta fisiko-kimikoen gainean ere ingurumen-baldintzek izan dezaketen eragina simulatzen du, baita hainbat N motak (N2, N2O, NOx eta NO3-) sisteman dituen transformazioak eta sistematik irteteak ere.

Azterketa hau ENERKROP proiektuaren esparruan kokatu behar da: Eredu agronomikoen garapena eta aplikazioa EAEko bioerregai-ekoizpenean ingurumenaren eta energiaren ebaluazioa egiteko. SAIOTEK programa (Industria, Berrikuntza, Merkataritza eta Turismoa; Eusko Jaurlaritza), eta Patricia Gallejonesen doktore-tesiaren zati bat da: “Mass-balance modeling and measurements to study GHG mitigation strategies using energy cropping systems under humid Mediterranean climate .

ZER BALDINTZAK BEHAR DIRA GUZTIZ EUSKADIN EKOITZITAKO BIOETANOLA ETA BIODIESELA IRAUN-GARRIAK IZAN DAITEZEN ?

Azterketa-kasua: etanola eta diesela garitik eta koltzatik eratorrita

Aztertutako bioerregai-mota bakoitzak (gari-etanola eta koltza-diesela) bioenergiari buruzko zuzentarau jakin batean edota, esate bateko, nitratoei buruzko Europako zuzentarauan finkatutako iraungarritasun-baldintzak betetzeko edo ez betetzeko probabilitatea kuantifikatzeko Monte Carlo erako ziurgabetasun-azterketa egin zen, Arabako Lautadako azken 50 urte klimatologikoetarako ereduaren 1000 simulazio ezberdinetan oinarrituta.

Koltza edo garia ekoizteko etapan gertatu ziren bioerregai-ekoizpenaren ziklo osoan aztertutako ingurumen-inpakturik handienak. Lurzorutik sortutako NO2 emisioak izan ziren, neurri handi batean ongarri-motak eta -dosiak eta klimatologiak eraginda, karbono-aztarnaren inpaktuaren iturri nagusiak.

Nahiz eta gure azterlanean kalkulatutako BEG emisioak koltzatik eratorritako dieselari buruzko gaur egungo azterketetan hautemandako batez bestekoak baino apur bat handiagoak diren, emisio horiek aztertutako emisio-mailaren barruan daude. Garitik eratorritako etanolaren kasuan, gure kalkuluak nazioarteko hainbat azterlanetan adierazitako batez bestekoaren barruan daude.

Gure kasuan bioerregaien ekoizpena, energiaren ikuspegitik, lehengai fosiletatik eratorritako gasolinaren edo dieselaren ekoizpena baino efizienteagoa izan zen (2. Irudia). Dena den, landako maneiu-baldintza jakinetan bakarrik eta urte klimatologikoaren arabera murriztu zuten bioerregaiek bere eragina C aztarnan erregai fosilei dagokienez (3. Irudia). Esate baterako, ongarri mineral asko erabilita sortutako bioerregaiek (adib. 200 Kg N/ha urteko, nitrato amonikoa, 3. kasua 3. irudian) inpaktu handiagoa eragingo lukete BEG emisioan, eta % 40 eta % 70 batean, gutxi gorabehera, bioetanolarekin eta biodieselarekin, hurrenez hurren (3. irudia: goitik beherako marraren eta 3 zenbakia duen kurbaren gurutzaketa).

Kontuan hartuta azterketa-eremuaren zati bat nitratoekin kutsatzeko arriskuan dagoen inguru bat izan daitekeela eta, hortaz, nekazaritzako lanetatik eratorritako nitratoen ondorioz uraren kutsadura dela-eta arriskuan dagoen inguru izendatutakoen gainean jarduteko planean

jasotako legedia jarraitu behar duela (bertan, besteak beste, nitrogenodun ongarrien, mineralen nahiz organikoen, erabilera 170 Kg N/urteko mugatzen da), pentsa genezake eremu horretako egungo ongarriztatze-baldintzak aipatutako muga horretatik hurbil daudela segur aski. Ongarri mineralak erabiltzen diren kasuetan (adib. nitrato amonikoa edo urea), C aztarnak onera egingo luke kasu gehienetan erregai fosilekin alderatuta, baina Energia Berriztagarrien Europako Zuzentarauan finkatutako iraungarritasun-irizpidea bakarrik beteko litzateke, erregai fosil baliokidearekin alderatuta berotegi efektuko gasen % 35eko murrizketa proposatzen duena, alegia, ureadun ongarrien kasuan eta % 30 eta % 40 batean, gutxi gorabehera, etanolarekin eta biodieselarekin, hurrenez hurren (3. irudia) .

ZER BALDINTZAK BEHAR DIRA GUZTIZ EUSKADIN EKOITZITAKO BIOETANOLA ETA BIODIESELA IRAUNGARRIAK IZAN DAITEZEN ?

Azterketa hau ENERKROP proiektuaren esparruan kokatu behar da: Eredu agronomikoen garapena eta aplikazioa EAEko bioerregai-ekoizpenean ingurumena-ren eta energiaren ebaluazioa egiteko. SAIOTEK programa (Industria, Berrikuntza, Merkataritza eta Turismoa; Eusko Jaurlaritza), eta Patricia Gallejonesen doktore-tesiaren zati bat da: “Mass-balance modeling and measurements to study GHG mitigation strategies using energy cropping systems under humid Medi-terranean climate .

1. irudia. SIMSNIC ereduaren interfazea erakusten duen irudia

2. irudia. Ingurumen-inpaktu erlatiboak (BEG emisioak ezik) bioetanol eta biodiesel ekoizpenaren bizi-zikloan zehar, bioerregaiaren laborantza-faseko maneiu-inguruneari (ongarriztatzean) eginiko inpaktu-kategoria bakoitzean, inpaktu handieneko erregai fosil baliokideak (% 100ekin adierazita) duenaren aldean.

Organikoki ongarriztatutako labore horietatik eratorritako bioerregaiek erakutsi zuten ongarriztatze mineraleko ingurunetakoek baino aukera handiagoa zutela Energia Berriztagarrien Europako Zuzentarauaren iraungarritasun-irizpidea betetzeko. Alde negatiboa da ingurumen-galera handiagoak eragin zituztela ahalmen azidotzailea duten gasetan eta uraren kutsaduran, eta azalera handiagoa behar izan zutela bioerregai-kopuru bera ekoizteko (2. irudia). Minda injektatzeak, lurzoruan aplikatzeko neurri tekniko gisa, nabarmen murriztuko lituzke

NH3ren lurrunketagatiko inpaktuak (adib. azidotzea), eta, gainera, eutrofizazioaren gaineko inpaktua gutxiaraz lezake, bai eta lurraren erabilerarekiko lehia ere.

Azken oharrak

Gure kasu zehatzean bioerregaien ekoizpenak lehengai fosiletatik eratorritako erregaiek baino askoz ere inpaktu handiagoa eragin zuen uraren kutsadurari dagokionez eta, gainera, –garrantzi handia du– lurzoruaren erabilerarengatik lehia handiagoa. Halaber, biodieselaren kasuan, lurzoruaren azidotzeari lotutako inpaktuak erregai fosilenak (diesela) baino handiagoak izan ziren (2. irudia). Informazio honen arabera ezinbestekoa da, elikagaien ekoizpenarekin lehiatzea saihesteko, hori ez bada ere azterketa honen gaia, labore energetikoak nekazaritzaren eta ekologiaren ikuspegitik baliorik ez duten lurzoruetan ereitea eta, sustatzen badira, kontuan izatea ez dela BEG emisioak murrizteko izango.

Nabarmendu behar da laborantza-faseko ongarrien maneiua bioerregaiaren ingurumenaren gaineko inpaktu handiagoaren edo txikiagoaren funtsezko baldintzatzailea izan zela. Nazioarteko borondatezko eskemetan proposatutako metodologietan ez lirateke islatuko aipatutako alde horiek.

Analisi- eta ziurgabetasun-teknika ezberdinak baliatzen dituen gure metodologiaren bidez kuantifikatu ahal izan ditugu Euskadin ekoitzitako bioerregai batek Energia Berriztagarrien Europako Zuzentarauak ezarritako iraungarritasun-baldintzak betetzeko izango lituzkeen probabilitateak. Gainera, erakutsi ahal izan dugu nitratoei

buruzko zuzentarauak zer-nolako eragina izan dezakeen erregaien ekoizpenak eragindako ingurumen-inpaktu ezberdinetan. Ikuspegi integratu honi esker gehiago egin ahal izango da aurrera ezagutzan, eta, gainera, ingurumenaren gaineko bigarren mailako inpaktu gutxiagorekin BEGen emisioak murriztera eraman gaitzaketen irtenbide praktiko eta errealistak eskain ditzakegu.

Azterketa honetan sortutako informazioak eskaintzen dituen emaitzak baliagarriak izan daitezke bioenergiari, nekazaritzari eta nitratoen zuzentarauari buruzko politiken diseinu estrategikoan.

Ikerketa honetako emaitzak garrantzitsuak izan daitezke bioenergiaren kudeaketa-politika publikoarentzat. Ikuspegi honen azken helburua da baldintza optimoak finkatzea ekoizpen-kate osoa Euskadin izango duten bioenergia sortzeko sistemak ezartzeari dagokionez .

Erreferentziak

Gallejones, P. , Aizpurua A. , Ortuzar-Iragorri,M.A. and del Prado, A. prentsan. Development of a new model for the simulation of N2O emissions: a case-study on wheat cropping systems under humid Mediterranean climate. Mitigation And Adaptation Strategies For Global Change. DOI (10. 1007/s11027-014-9563-6). Gallejones P., Pardo G., Aizpurua A., del Prado A. 2015. Life cycle assessment of first-generation biofuels using a nitrogen crop model. Science of the Total Environment.1, 1191–1201. (doi:10.1016/j.scitotenv.2014.10.061).

ZER BALDINTZAK BEHAR DIRA GUZTIZ EUSKADIN EKOITZITAKO BIOETANOLA ETA BIODIESELA IRAUNGARRIAK IZAN DAITEZEN ?

BC3 Policy Briefing Series-en argitalpena Mikel González-Eguino eta Eleja Ojearen lana izan da. Txosten honetan adierazitako iritziak txostenaren egileen erantzukizuna dira, eta ez dute zertan Basque Centre for Climate Change (BC3) zentroaren jarrera adierazi. BC3 Policy Briefing txostenak Interneten eskuragarri daude: http://www.bc3research.org/policybriefings BC3 Policy Briefings txostenei buruzko kontsultetarako: : E-mail: mikel.gonzalez@bc3research.org edo elena.ojea@bc3research.org

3. irudia. Ebaluatutako ingurune ezberdinetan etanol eta biodiesel ekoizpenean isuriko diren BEGen probabilitate metatua. NA: amonio nitratoz ongarriztatua. Urea: ureaz ongarriztatua. Goitik beherako marrek murriztutako emisioen % 35 eta % 50 adierazten dute, erregai fosilari dagokionez. Puntuz egindako kurbek mindez ongarriztatutako inguruneak irudikatzen dituzte.