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Entwicklung eines heimischen Biokraftstoff-Industrie, die Herstellung von flüssigen Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen erhöht ist ein vorrangiges politisches Ziel der Vereinigten Staaten und eine Reihe von einzelnen Staaten. Biokraftstoffe dürften die Abhängigkeit von importiertem Erdöl mit verbundenen politischen und wirtschaftlichen Verwundbarkeit zu verringern, Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen und anderen Schadstoffen, und die Wiederbelebung der Wirtschaft durch die steigende Nachfrage und die Preise für landwirtschaftliche Erzeugnisse. Obwohl die meiste Aufmerksamkeit konzentriert sich auf Ethanol, ist das Interesse an Biodiesel steigt auch. Biodiesel wird hauptsächlich aus Sojabohnen hergestellt. Allerdings bieten andere Ölsaaten Potenzial, vor allem in ariden westlichen Regionen der USA.

Der Zweck dieses Artikels ist es, die physikalischen Eigenschaften von Biodiesel mit herkömmlichem bestehenden, überprüfen zentrale Forderung Faktoren und andere Politiken, dass die Stimulation erhöhtes Interesse an Biodiesel zu vergleichen und einen Überblick über die gegenwärtigen Ökonomie der Produktion und Vermarktung. Obwohl Bundes-und Landespolitik Perspektiven günstig bleiben und viel Optimismus besteht bei den landwirtschaftlichen Gruppen präsentieren Kosten für die Herstellung von Biodiesel herkömmlichem übersteigen $ 0.20-0.50/gal.

Was ist Biodiesel?

The Independent Biodiesel Feasibility Group (IBFG) und www.biodiesel.org beschreiben die physikalischen Eigenschaften und Herstellung von Biodiesel. Die Produktion stammt aus den späten 1970er Jahren. Biodiesel ist in Dieselmotoren mit wenig oder gar kein Umbau des Motors. Er weist eine hervorragende Schmierfähigkeit (das reduziert Verschleiß des Motors), höheren Flammpunkt (für den sicheren Umgang), und ähnliche BTU content / Leistungsgrößen mit herkömmlichem verglichen. Es hat keinen Schwefel und wesentlich reduzierter unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Feinstaub. Es ist im Wesentlichen frei von schädlichen Aromaten, wie Benzol, Toluol und Xylol, die so hoch sein wie 40% in herkömmlichem können. Das Verfahren zur Herstellung von Biodiesel ist als Umesterung bekannt. Es tritt bei niedriger Temperatur (<150 ° F), ist hoher Umsatz und verwendet keine exotischen Materialien-weit einfacher und effizienter im Vergleich zu der Produktion von anderen Biokraftstoffen wie Ethanol. Im Vergleich mit Ethanol, 1,34 BTUs Energie pro 1 BTU fossiler Brennstoffe in der Ethanol-Produktion genutzt wird, während 3,2 BTUs für Biodiesel produziert werden.

Im Jahr 1993 wurde Interchem von Overland Park, Kansas, der einzige US-Geschäftsbanken Biodieselhersteller. Derzeit produzieren 15 Unternehmen Biodiesel kommerziell in den USA: drei in Kalifornien, zwei in Illinois und jeweils eine in Arizona, Florida, Hawaii, Iowa, Kansas, Kentucky, Missouri, Nevada, North Carolina und Ohio.

Eine kürzlich $ 12.000.000 Fabrik befindet sich in Ralston, Iowa befindet, und wird voraussichtlich 6.000.000 Gallonen pro Jahr produzieren bei Herstellungskosten von $ 1,50 pro Gallone-Dollar 0,20-0,25 pro Gallone mehr als herkömmlichem (Abbildung 2). Kleinere Anlagengrößen, selbst für einen einzelnen Betrieb zugeschnitten sind, zur Verfügung (Pacific Diesel, 2002). Darüber hinaus sind vier weitere Biodiesel-Produktionsanlagen von Archer Daniels Midland, Midland, Associated Grain Processors, Southern States Power und United Energy geplant. IBFG schätzt den derzeitigen US-Biodiesel einen Umsatz von 10.000.000 Gallonen im Jahr 2001 und 18.000.000 Gallonen im Jahr 2002. Mehrere Marktchancen bestehen für Biodiesel. Die National Biodiesel Board nennt drei zukünftige Marktsegmente: (a) Flotten durch Gesetz oder Energy Policy Act geregelt; (b) Premium-Diesel, und (c) Sportboote und ökologisch sensiblen Gebieten. Viele sehen in Europa als Modell für die Verwendung von Biodiesel in die Zukunft.

Europäer Blei Biodiesel Adoption

Die Europäische Union (EU) hat Biodiesel als seine wichtigsten erneuerbaren flüssigen Brennstoff gewählt. Kraftstoff Verwendung von Ethanol in der EU ist viel weniger wichtig. Low europäischen Maisproduktion und einem hohen Anteil von Dieselmotoren im Vergleich zu den USA machen Biodiesel eine attraktive Alternative in der EU. Der durchschnittliche Verbrauch von Benzin und Diesel in der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) betrug 900 Millionen Tonnen von 1996 bis 1999 (Agriculture and Agri-Food Kanada, 2002). Die Vereinigten Staaten machten den größten Anteil (51%) von der Europäischen Union (26%) gefolgt. Allerdings gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den Ländern bei der Nutzung von Benzin und Diesel. In den Vereinigten Staaten und Kanada machten Benzin für 77% und 72% des gesamten Kraftstoffbedarfs in 2002. In der Europäischen Union und Japan entfielen Benzin für nur 48% und 57% betragen. Wenn US-Energiepolitik und die daraus resultierenden Diesel Nutzung Ansätze, die der Europäer, könnte die Abhängigkeit von Biodiesel zu erhöhen.

Raps ist die wichtigste Öl verwendet werden, um europäische Biodiesel zu machen. Biodiesel Verwendung ist besonders stark in Deutschland, wo B100 (100 Prozent Biodiesel) ist unversteuert. Produktion von Biodiesel hat sich in der EU seit 1992 erweitert. Schätzungsweise 1 Million metrischen Tonnen (300.000.000 Gallonen) wurde im Jahr 2001 produziert, die den Einsatz von 1,5 Millionen Hektar (3,7 Millionen Acres) Land für die Erzeugung von Ölsaaten. Die Vorschläge der EU-Kommission forderte von Biokraftstoffen zu 2% des Kraftstoffverbrauchs im Jahr 2005 und 5,75% bis 2010 aus. Biodiesel wird erwartet, dass der Zuwachs aufweisen, aufgrund ihrer ausgereiften Verarbeitung und Verteilung. Die US-Biodiesel Unterstützer versuchen, diese Vorschläge im Inland anzunehmen.

Warum das aktuelle Interesse an Biodiesel?

Den letzten Durchgang der günstigen Bundesgesetzgebung, die Annahme von regionalen Förderprogrammen, Weiterbildung Überschüsse von Agrarrohstoffen, und die ländlichen Gemeinden suchen Diversifikationsmöglichkeiten; Produktion von Biodiesel in den USA ist für das Wachstum aufgrund der steigenden Nachfrage nach flüssigen Energieträger bereit.

Die National Energy Policy Development Group unter dem Vorsitz von Vizepräsident Cheney, die vor kurzem der Nation Energieversorgung und-verbrauch muss überprüft. Bis 2020 wird US-Ölproduktion von 5,8 bis 5,1 Millionen Barrel pro Tag unter den derzeitigen politischen Niedergang. Allerdings wird der Ölverbrauch auf 25,8 Mio. bpd bis 2020, hauptsächlich aufgrund des Wachstums des Verbrauchs von Treibstoffen zu erhöhen. Der Bericht stellt fest, dass "eine zunehmende Abhängigkeit von Ölimporten eine ernste langfristige Herausforderung ist .... Bis 2020 könnte das Öl für fast zwei von drei Liter Benzin und Heizöl aus dem Ausland kommen. "Im Gegensatz zu den mittleren Westen und Süden, den Energieverbrauch in den westlichen Staaten ist" durch den Transport dominiert. "Die Region ist besonders anfällig zu geringeren Verfügbarkeit von flüssigen Brennstoffen. Erhöhte Produktion von Biodiesel könnte teilweise zu lindern diese wachsende Lücke.

Günstige Energy Policy

Der Energy Policy Act von 1992 (EPAct) wurde 1998 geändert, um Biodiesel-Mischungen als Treibstoff Technologie, um bei der Verringerung der Nation die Abhängigkeit von importiertem Erdöl und Luftverschmutzung durch Motoremissionen Hilfe zu integrieren. Senat Energy Bill, S. 517 (2002) enthält mehrere Bestimmungen unterstützen Biodiesel. Der Biodiesel Excise Tax Incentive bietet Blender von Biodiesel mit einer Ein-Cent-Reduktion in Dieselmotoren Verbrauchssteuer für jeden ein Prozent Biodiesel aus reinem Pflanzenöl (bis zu 20% Anteil). Ein Blender ist Tax Credit bietet auch einen halben Cent pro ein Prozent (bis zu 20%) Steuergutschrift für Biodiesel aus recyceltem Ölen und tierischen Fetten hergestellt. Der Renewable Fuels Standard spezifiziert Biodiesel als geeignete Treibstoff und entfernt die Grenze von 50% Biodiesel, in EPAct enthalten war. Schließlich erfordert die Gesetzgebung der Bundesregierung, Biodiesel zu verwenden, wenn Kosten wettbewerbsfähig. Energy Bill HR 4 wurde im Jahr 2001, aber mit unterschiedlichen Biodiesel Vorschriften zugelassen. Die Unterschiede zwischen den HR 4 und S. 517 sind in Vermittlungsausschuss gelöst werden.

Annahme regionale Förderprogramme

Die Minnesota Gesetzgeber ein Gesetz verabschiedet in der 2002-Sitzung, dass die Aufnahme von 2% auf Soja-Basis Biodiesel erfordert in der Mehrzahl der Minnesota Verkauf von Dieselkraftstoff, wenn (a) eine Biodiesel-Produktionsanlage mit 8.000.000 Gallonen Jahreskapazität installiert ist, und (b) Die Bundesregierung erlässt Gesetzgebung, die eine Zwei-Cent-Anreiz für Dieselkraftstoff mit 2% Biodiesel bietet. Benachbarte North Dakota verabschiedet einen Gesetzentwurf (House Bill 1390) die Leitung der Legislative Council, um die mögliche Verwendung von Biodiesel in den Zustand zu studieren. North Dakota Gouverneur schlägt auch einen Zuschuss für die Produktion von Biokraftstoffen auf die vorherrschende gemeinsame Preise von Biokraftstoffen und Rohstoffpreise basiert. Obwohl der Vorschlag zur Ethanol-Produktion gerichtet ist, ist die Stimmung, dass es zu Biodiesel erweitert werden könnte.

Surplus Agricultural Commodities

Agriculture and Agri-Food Kanada berichtet, dass, wenn die 30 weltweit größten Volkswirtschaften zu ersetzen, nur 8% der fossilen Kraftstoffe mit Biokraftstoffen, die Rohstoffpreise würden genug steigen, um die landwirtschaftlichen Einkommen Krise zu lösen. Die Upper Great Plains ist besonders nötig Diversifizierung des Anbaus und neue Märkte für überschüssigen Waren. In North Dakota, umfassen Ölpflanzen weniger als 22% der gesamten Ernte Hektar. Verbleibende Hektar sind in erster Linie an kleine Körner gepflanzt. Anhaltende Dürre und Krankheit Probleme (vor allem Schorf und Orangenblüten Weizengallmücken) haben in wesentlichen Ernteausfälle in der Region geführt. Der direkte kombinierten Effekte von Preisnachlässen und Ertragseinbußen von Ährenfusariosen bei Weizen und Gerste wurden schätzungsweise $ 870.000.000 werden. Ausdehnung der Anbauflächen von Ölpflanzen würde bieten zahlreiche Fruchtfolgegestaltung Vorteile, die potenziell zu mildern könnten kleines Korn Krankheit Probleme. Die meisten der pflanzlichen Erzeugung ist aus der Region für die Verarbeitung oder den Export transportiert. Die Erzeuger in der Region fühlen sich beträchtliche Chancen gibt es für Wertschöpfung, um diese Rohstoffe über die Verarbeitung und die Marktentwicklung.

Rural Economic Diversifikation

Machbarkeitsstudien für Soja-Biodiesel in Kansas, Minnesota, North Dakota und Quantifizierung der wirtschaftlichen Beitrag von Produktionsanlagen, um ländlichen Gemeinden (Tabelle 1). Unterstützer von Biodiesel betonen die Mehrwert-Konjunktur und mehr Beschäftigung von Biodiesel-Anlagen erstellt. Biodieselanlagen, dass eine leichte Ölpflanzen zu nutzen wie ihre Rohstoffquelle könnte Ertrag vergleichbarer Anstieg der wirtschaftlichen Aktivität. Und die wirtschaftliche Durchführbarkeit ist?

Informationen über die Wirtschaftlichkeit von Biodiesel ist begrenzt und unzuverlässig. Mehrere Machbarkeitsstudien evaluiert haben das Marktpotenzial und wirtschaftlichen Kosten der Herstellung von Biodiesel, die alle mit Sojaöl als primäre Rohstoffe (Nelson, MARC-IV, und Leatherman, 2001; Minnesota Department of Agriculture, 2002; Pacific Diesel, 2002; VanWechel, Gustafson , & Leistritz, 2002; IBFG, 2002). Der größte Kostenblock der Herstellung von Biodiesel ist die primäre Öl für die Verarbeitung (80-85%) von Energie und Wasser, gefolgt verwendet. Die Investitionskosten durchschnittlich etwa 1 Dollar pro Gallone Kapazität der Anlage. Sie in keinem Verhältnis zu der Anlagenkapazität zu erhöhen, weil die Leichtigkeit der Produktion Grenzen economies of scale. Die Kosten der Produktion sind rückläufig, aber immer noch mehr als vorherrschende herkömmlichem Marktpreise von $ 0,20-0,50 pro Gallone.

Keine dieser Studien-Adresse Biodiesel in einer umfassenden Art und Weise. Einige Kostenfaktoren einschließlich Land-, Verwaltungs-, Transport-oder Marktentwicklung wurden nicht berücksichtigt. Anlagenleistung Informationen zur Unterstützung dieser vor-Analysen ist proprietär und nur schwer zugänglich. Das Vertrauen auf technische Daten und Allgemeinheiten Ergebnisse in Kostenvoranschlägen, die nicht der tatsächlichen Betriebskosten zu erleben. Investoren erwägen Bau von Biodiesel-Anlagen benötigen umfassendere Informationen. Die anhaltende Fehlen solcher Daten wird zu begrenzen Industrie Expansion.

Market Access wird schwierig sein,

Der Großmarkt für Diesel ist stark in den meisten Regionen konzentriert. In North Dakota, vier Groß-Dieselmotoren Lieferanten Service der Region-Williams, Cenex, Kaneb und Tesoro. Keiner von ihnen derzeit Biodiesel liefern wegen der zusätzlichen Abwicklungskosten. Biodiesel muss getrennt werden und separat wegen seiner einzigartigen physikalischen Eigenschaften behandelt. Stattdessen liefern 15 Einzelhandelsfirmen out-of-state produzierte Soja-Biodiesel gewonnen, in erster Linie auf die landwirtschaftlichen Erzeuger. Die Lieferung erfolgt in der Regel durch semi-LKW in separate Biodiesel-Lagertanks. Lokale Einzelhändler dann Biodieselmischung für den Weiterverkauf. Groß-und Einzelhandel Nachfrage nach Biodiesel aus Ölpflanzen kleinere abgeleitet ist unbekannt. Potenzielle Märkte Biodiesel leicht gesättigt werden. Jährliche Dieselverbrauch von ausgewählten Northern Plains Staaten ist in Tabelle 2 dargestellt. Ein einziger 12.000.000 Gallonen pro Jahr Biodiesel-Produktionsanlage könnte leicht der Nachfrage gerecht für den gesamten Dreiländereck unter 2% ige Beimischung Minnesota Gesetzgebung.

Abschluss

Warum so viel Optimismus in Bezug auf Biodiesel, die Produktion Wirtschaft nicht günstig sind und die Marktsättigung ist möglich? Es gibt mehrere Gründe. Erstens ist Produktionstechnologie rasch weiterentwickelt. Ethanol-Produktion hat sich schnell durch die Verfeinerung des Enzyms Prozess erweitert. Unterstützer von Biodiesel zu erwarten ähnliche Fortschritte wie ihre Produktionsanlagen wird immer ausgefeilter und raffinierter. Zweitens, obwohl das Marktpotenzial in den Northern Plains beschränkt werden kann, bieten andere mehr dicht besiedelten und industrialisierten Regionen erhebliches Marktpotenzial. Einige Verbraucher können eine Prämie für ein Biokraftstoff, dass erneuerbare und sauberere, weniger schädlich für Motoren und mehr wünschenswert Sicht der Klimapolitik ist zu zahlen. Schließlich kann Brennstoffen-künftige politische Erwartungen, vor allem die Beauftragung höher Mischung Mischungen von Biodiesel in flüssiger überschatten marginal Wirtschaftswissenschaften. Cole R. Gustafson, Choices Magazin <! -
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Weitere Informationen

Ein Gesetzentwurf zu genehmigen Finanzierung des Department of Energy, seine Mission Bereiche durch Technologietransfer und Partnerschaften für die Geschäftsjahre 2002 bis 2006, und für andere Zwecke, S.517, 107. Kongress (2002) Enhance. Ein Gesetzentwurf zur Energieeinsparung, Forschung und Entwicklung zu stärken und für Sicherheit und Vielfalt in der Energieversorgung für das amerikanische Volk zu schaffen, und für andere Zwecke, HR 4, 107. Kongress (2002).

ADM initiiert Biodiesel Machbarkeitsstudie. (2002, April 8). Futtermittel, S.23.

AGP prüfen Machbarkeit der Soydiesel Plant. (2002, April 15). Futtermittel, S.23.

Agriculture and Agri-Food Kanada Strategic Policy Branch. (2002). Eine ökonomische Analyse einer großen Bio-Kraftstoff-Programm der OECD-Länder durchgeführt. Ottawa, Kanada: Agriculture and Agri-Food Kanada.

HB 1390, 57. North Dakota Legislative Assembly, 1. Session (1999).

Unabhängige Biodiesel Feasibility-Gruppe. (2002). Was ist Biodiesel? [Unveröffentlichtes Papier]. Kearney, MO.

Minnesota Department of Agriculture. (2002, Februar). Wirtschaftliche Auswirkungen von Soja-Diesel in Minnesota. Erhältlich im World Wide Web: http://www.mda.state.mn.us/AMS/biodiesel/ecoimpsoydiesel.pdf.

National Energy Policy Development Group. (2002). Ein zuverlässiger, erschwinglicher und umweltfreundlicher Energie für die Zukunft Amerikas. Erhältlich im World Wide Web: http://www.netl.doe.gov/publications/press/2001/nep/nep.html.

Nelson, R., Marc-IV Consulting, und Leatherman, J. (2001). Kansas Soja-Biodiesel auf Basis von Implantat-Analyse [unveröffentlichtes Papier]. Manhattan, KS: Enersol Resources.

Pacific Diesel. (2002). Budget für 800.000 GPY Biodieselanlage [Tabellenkalkulation durch persönliche Kommunikation erhalten].

VanWechel, T., Gustafson, CR, und Leistritz, FL (2002). Wirtschaftliche Machbarkeit der Produktion von Biodiesel in North Dakota (AE-Bericht 505). Fargo, ND: North Dakota State University Agribusiness und Applied Economics.

West Central Soja. (2002). Open House Factsheet [unveröffentlicht Broschüre]. Ralston, IA: Autor