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Lo sviluppo di un'industria nazionale dei biocarburanti che aumenta la produzione di biocarburanti liquidi da fonti rinnovabili è un obiettivo politico prioritario degli Stati Uniti e una serie di singoli Stati. I biocarburanti sono tenuti a ridurre la dipendenza dal petrolio importato con associate vulnerabilità politica ed economica, ridurre le emissioni di gas serra e altri inquinanti, e rivitalizzare l'economia dalla crescente domanda e dei prezzi dei prodotti agricoli. Sebbene la maggior parte l'attenzione si concentra su etanolo, l'interesse per il biodiesel è in aumento. Il biodiesel è prodotto principalmente da semi di soia. Tuttavia, altri semi oleosi offrono un potenziale, soprattutto nelle aride regioni occidentali degli Stati Uniti.

Lo scopo di questo articolo è quello di confrontare le proprietà fisiche del biodiesel con il gasolio esistenti, i fattori di domanda di riesame chiave e le altre politiche che stimolare l'interesse aumentato in biodiesel, e riassumere l'economia attuale della sua produzione e commercializzazione. Anche se le due visioni politiche federali e statali restano favorevoli, e tanto ottimismo esiste tra associazioni agricole, i costi attuali di produzione di biodiesel superiori gasolio da $ 0.20-0.50/gal.

Che cosa è il biodiesel?

Il Gruppo Indipendente di fattibilità Biodiesel (IBFG) e www.biodiesel.org descrivere le proprietà fisiche e il processo di produzione di biodiesel. Produzione risale alla fine del 1970. Biodiesel opera nei motori diesel con modifica del motore poco o niente. Ha potere lubrificante superiore (che riduce l'usura del motore), punto di infiammabilità superiore (per i più sicura la movimentazione), e simili contenuti BTU / prestazioni voti rispetto al gasolio. Non ha zolfo e idrocarburi incombusti sostanzialmente ridotta, monossido di carbonio e particolato. E 'essenzialmente priva di aromatici dannosi come benzene toluene e xilene, che può raggiungere il 40% nel gasolio. Il metodo di produzione di biodiesel è conosciuto come transesterificazione. Essa si verifica a bassa temperatura (<150 ° F), è la conversione alta, e non utilizza i materiali esotici, molto più semplice ed efficiente rispetto alla produzione di altri biocarburanti come l'etanolo. Nel confronto con l'etanolo, 1,34 BTU di energia sono prodotte per 1 BTU di combustibile fossile utilizzato nel processo di produzione di etanolo, mentre 3,2 BTU sono prodotti per il biodiesel.

Nel 1993, INTERCHEM di Overland Park, Kansas, è stato l'unico produttore di biodiesel statunitense commerciale. Allo stato attuale, 15 aziende producono biodiesel commercialmente negli Stati Uniti: tre in California, due in Illinois, e uno ciascuno in Arizona, Florida, Hawaii, Iowa, Kansas, Kentucky, Missouri, Nevada, North Carolina e Ohio.

Un recente 12 milioni dollari stabilimento si trova a Ralston, Iowa, e si prevede di produrre 6 milioni di galloni ogni anno a un costo di produzione di 1,50 dollari per gallone, circa $ 0,20-0,25 al litro superiore a gasolio (Figura 2). Impianto di dimensioni più piccole, anche su misura per una singola azienda, sono disponibili (Pacific Diesel, 2002). Inoltre, altri quattro impianti di produzione di biodiesel sono previsti dalla Archer Daniels Midland, Midland, processori Grano associati, nel sud della potenza degli Stati, e United Energy. IBFG attuali stime di vendita del biodiesel degli Stati Uniti di 10 milioni di litri nel 2001 e 18 milioni di galloni nel 2002. Esistono diverse opportunità di mercato per il biodiesel. Il National Biodiesel Board individua tre segmenti di mercato futuro: (a) Le flotte disciplinati dalla legge o Energy Policy Act, (b) premio diesel, e (c) nautica da diporto e le aree ecologicamente sensibili. Molti guardano all'Europa come modello per l'utilizzo del biodiesel in futuro.

Europei di piombo Adozione Biodiesel

L'Unione europea (UE) ha scelto il biodiesel come combustibile principale liquido rinnovabili. Consumo di carburante di etanolo in Europa è molto meno importante. Bassa produzione di mais europeo e un'alta percentuale di motori diesel rispetto agli Stati Uniti fare biodiesel un'alternativa più attraente in Europa. Consumo medio di benzina e gasolio nei paesi dell'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) era di 900 milioni di tonnellate 1996-1999 (Agricoltura e agroalimentare Canada, 2002). Gli Stati Uniti hanno rappresentato la quota maggiore (51%), seguiti dall'Unione Europea (26%). Tuttavia, esistono notevoli differenze tra i paesi nel loro uso di benzina e diesel. Negli Stati Uniti e in Canada, la benzina il 77% e il 72% della domanda totale di carburante nel 2002, rispettivamente. Nell'Unione europea e il Giappone, la benzina rappresentavano solo il 48% e 57% rispettivamente. Se la politica energetica degli Stati Uniti e conseguente utilizzo di approcci diesel che degli europei, la dipendenza da biodiesel potrebbe aumentare.

È l'olio di colza principale utilizzato per produrre biodiesel europeo. Utilizzo del biodiesel è particolarmente forte in Germania, dove è tassato B100 (100 per cento di biodiesel). La produzione di biodiesel è cresciuto molto rapidamente nell'UE dal 1992. Si stima che circa 1 milione di tonnellate (300 milioni di galloni) è stato prodotto nel 2001, che richiedono l'utilizzo di 1,5 milioni di ettari (3,7 milioni di acri) di terra per la produzione di semi oleosi. Proposte della Commissione UE ha chiesto per i biocarburanti per il 2% del consumo di carburante nel 2005 e 5,75% entro il 2010. Il biodiesel si prevede che comprendono la maggior parte della crescita, data la sua elaborazione matura e infrastrutture per la distribuzione. I sostenitori del biodiesel degli Stati Uniti stanno tentando di adottare tali proposte sul mercato interno.

Perché il recente interesse per il biodiesel?

Produzione di biodiesel negli Stati Uniti è pronta per la crescita a causa della crescente domanda di energia liquida; passaggio recente favorevole legislazione federale, l'adozione di programmi di sovvenzione regionali, continuando eccedenze di prodotti agricoli, e le comunità rurali alla ricerca di opportunità di diversificazione.

Il gruppo energetico nazionale politica di sviluppo, presieduta dal vice presidente Cheney, recentemente rivisto l'approvvigionamento energetico del Paese e le esigenze di consumo. Entro il 2020, la produzione di petrolio degli Stati Uniti diminuirà 5,8-5,1 milioni di barili al giorno nel quadro della politica attuale. Tuttavia, il consumo di petrolio salirà a 25,8 milioni barili al giorno entro il 2020, dovuto principalmente alla crescita dei consumi di carburanti per il trasporto. Il rapporto nota che "la crescente dipendenza dalle importazioni di petrolio è una grave sfida a lungo termine .... Entro il 2020, l'olio per quasi due su tre litri di benzina e gasolio per riscaldamento potrebbe venire da paesi stranieri. "A differenza del Midwest e del Sud, il consumo di energia negli stati occidentali è" dominata dal settore dei trasporti. "La regione è particolarmente vulnerabile alla ridotta disponibilità di combustibili liquidi. Aumento della produzione di biodiesel potrebbe in parte alleviare questo deficit in aumento.

Politica energetica favorevole

L'Energy Policy Act del 1992 (EPAct) è stato modificato nel 1998 per incorporare miscele di biodiesel come carburante tecnologia per aiutare a ridurre la dipendenza del paese dal petrolio importato e l'inquinamento atmosferico da emissioni dei motori. Senato Energy Bill, S. 517 (2002) contiene disposizioni più di sostegno biodiesel. Le accise incentivo fiscale del biodiesel fornisce miscelazione di biodiesel con un uno-cento di riduzione delle imposte di accisa per il gasolio ogni cento uno di biodiesel a base di olio vegetale vergine (fino al 20% del contenuto). Credito d'imposta Un Blender offre anche un mezzo per cento per cento (fino al 20%), credito d'imposta per il biodiesel a base di oli riciclati e grassi animali. Lo Standard Renewable Fuels specifica biodiesel come combustibile ammissibili e rimuove il limite del 50% sul biodiesel che è stato incluso nel EPAct. Infine, la legge impone al governo federale di utilizzare il biodiesel quando il costo competitivo. Energy Bill 4 ore è stato approvato nel 2001, ma con disposizioni diverse biodiesel. Differenze tra HR 4 e S. 517 devono essere risolti in sede di commissione conferenza.

Adozione di programmi di sostegno regionale

Il legislatore del Minnesota ha approvato una legge nella sessione 2002 che richiede l'inclusione del 2% a base di soia biodiesel nella maggior parte delle vendite del Minnesota diesel, se (a) un impianto di produzione di biodiesel con capacità 8 milioni di litri annui è installato e (b) la mette in scena governo federale leggi che prevedono un incentivo due centesimi per il gasolio contenente il 2% di biodiesel. Vicini del Nord Dakota ha approvato una proposta di legge (House Bill 1390) dirigendo il Consiglio legislativo di studiare il potenziale utilizzo di biodiesel nello stato. Governatore del Nord Dakota, inoltre, propone un sussidio per la produzione di biocarburanti sulla base dei prezzi prevalenti comune di biocarburanti e prezzi delle materie prime. Anche se la proposta è orientata verso la produzione di etanolo, il sentimento è che potrebbe essere esteso a biodiesel.

Surplus prodotti agricoli di base

Agricoltura e agroalimentare Canada riferisce che se il mondo dei 30 maggiori economie sostituire solo l'8% dei combustibili fossili con i biocarburanti, i prezzi delle merci aumenterebbero abbastanza per risolvere la crisi dei redditi agricoli. L'alta pianura è particolarmente grande bisogno di diversificazione delle colture e nuovi mercati per i prodotti in eccedenza. Nel Nord Dakota, colture oleaginose sono meno del 22% degli acri raccolto totale. Rimanenti ettari sono coltivati ​​principalmente a piccoli grani. Persistenti problemi di siccità e le malattie (soprattutto ticchiolatura e fiori d'arancio grano moscerino) hanno portato a significative perdite di raccolto nella regione. Gli effetti diretti combinato di sconti e riduzioni resa degrado testa fusariosi del frumento e orzo sono stati stimati a 870 milioni dollari. Superficie delle piante coltivate olio offrirebbe numerosi vantaggi delle colture di rotazione che potrebbe potenzialmente ridurre i piccoli problemi di malattia grano. La maggior parte della produzione agricola viene trasportato fuori regione per l'elaborazione o di esportazione. Produttori della regione si sentono un'opportunità considerevole esiste per aggiungere valore a queste merci attraverso l'elaborazione e lo sviluppo del mercato.

La diversificazione economica rurale

Studi di fattibilità per il biodiesel a base di soia in Kansas, Minnesota, North Dakota e quantificare il contributo economico degli impianti di produzione per le comunità rurali (Tabella 1). I sostenitori del biodiesel sottolineano il valore aggiunto dell'attività economica e dell'occupazione creata da impianti di biodiesel. Impianti di biodiesel che utilizzano colture oleaginose minori come fonte di materie prime potrebbe produrre un aumento comparabile dell'attività economica. E la fattibilità economica è?

Informazioni sulla fattibilità economica del biodiesel è limitata e inaffidabile. Diversi studi di fattibilità hanno valutato i costi potenziali di mercato ed economica della produzione di biodiesel, il tutto utilizzando olio di soia come materia prima principale (Nelson, MARC-IV, e Leatherman, 2001; Minnesota Department of Agriculture, 2002; Pacifico Diesel, 2002; VanWechel, Gustafson , e Leistritz, 2002; IBFG, 2002). La voce più grande costo di produzione del biodiesel è l'olio usato per la lavorazione primaria (80-85%), seguito da energia e acqua. Costi di investimento media di circa 1 dollaro per gallone di capacità dell'impianto. Aumentano in proporzione con la capacità dell'impianto a causa della facilità di produzione limiti economie di scala. I costi di produzione sono in calo ma ancora superiori prevalente dei prezzi di mercato gasolio di $ 0,20-0,50 al litro.

Nessuno di questi biodiesel indirizzo di studi in maniera completa. Alcuni elementi di costo compresi i terreni, l'amministrazione, trasporti, sviluppo del mercato o non sono stati considerati. Informazioni sulle prestazioni dell'impianto a supporto di queste analisi prima è di proprietà e di difficile accesso. Il ricorso a dati tecnici e risultati generalità nelle stime dei costi che non riflettono la reale esperienza operativa. Gli investitori contemplando costruzione di impianti biodiesel richiedono informazioni più complete. L'assenza di tali dati sarà limitare l'espansione del settore.

Accesso al mercato sarà difficile

Il mercato all'ingrosso per il diesel è molto concentrata nella maggior parte delle regioni. Nel Nord Dakota, quattro diesel fornitori di servizi all'ingrosso della regione-Williams, Cenex, Kaneb e Tesoro. Nessuno di loro attualmente fornitura di biodiesel a causa dei costi di gestione aggiuntivi. Il biodiesel deve essere segregato e trattate separatamente per le sue proprietà fisiche uniche. Invece, 15 attività di vendita al dettaglio di alimentazione out-of-state prodotte soia derivati ​​biodiesel, in primo luogo ai produttori agricoli. La consegna è di solito da semi-camion in serbatoi separati di stoccaggio di biodiesel. Commercianti locali poi miscela di biodiesel per la rivendita. Domanda all'ingrosso e al dettaglio per il biodiesel derivato da colture oleaginose minori è sconosciuta. Mercati biodiesel potenziale può essere facilmente saturato. Consumo annuo di diesel selezionati Nord stati Plains è mostrato nella Tabella 2. Un singolo 12 milioni di galloni ogni anno impianto di produzione di biodiesel potrebbe facilmente soddisfare la domanda per l'intera regione a tre stati ai sensi della normativa miscela al 2% del Minnesota.

Conclusione

Perché tanto ottimismo circa il biodiesel, quando l'economia di produzione non sono favorevoli e la saturazione del mercato è possibile? Ci sono diverse ragioni. In primo luogo, tecnologia di produzione è in rapida evoluzione. La produzione di etanolo è espansa rapidamente attraverso la raffinatezza del processo enzimatico. I sostenitori del biodiesel si aspettano progressi simili come loro impianti di produzione diventa più sofisticato e raffinato. In secondo luogo, anche se potenziale di mercato può essere limitata nelle pianure del Nord, altre regioni più densamente popolate e industrializzate offre un considerevole potenziale di mercato. Alcuni consumatori potrebbero pagare un premio per un biocarburante che è rinnovabile, pulita, meno dannosi per i motori, e più desiderabile dal punto di vista dei cambiamenti climatici. Infine, le aspettative, soprattutto quelle politiche future mandato miscele miscela di biodiesel superiori a combustibili liquidi, possono mettere in ombra l'economia marginale. Cole R. Gustafson, la rivista scelte <! -
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Per ulteriori informazioni

Un progetto di legge per autorizzare finanziamenti del Dipartimento dell'Energia per migliorare la sua Missione Aree tramite il trasferimento tecnologico e partnership per gli esercizi 2002 al 2006, e per altri scopi, S.517, 107 Congresso (2002). Una legge per migliorare la conservazione dell'energia, ricerca e sviluppo e per fornire per la sicurezza e la diversità nella fornitura di energia per il popolo americano, e per altri scopi, HR 4, 107 Congresso (2002).

ADM avvia studio di fattibilità del biodiesel. (2002, 8 aprile). Mangimi, p.23.

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Agricoltura e agroalimentare Settore Politica Canada strategica. (2002). L'analisi economica di un importante bio-carburanti programma intrapreso dai paesi OCSE. Ottawa, Canada: Agricoltura e Agroalimentare Canada.

HB 1390, 57 del Nord Dakota Assemblea Legislativa, 1 ° Sessione (1999).

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Nelson, R., MARC-IV Consulting, e Leatherman, J. (2001). Kansas soia a base di impianto di biodiesel analisi [documento inedito]. Manhattan, KS: risorse Enersol.

Pacifico Diesel. (2002). Bilancio per 800.000 piante GPY biodiesel [foglio di calcolo ottenuto attraverso la comunicazione personale].

VanWechel, T., Gustafson, CR, e Leistritz, FL (2002). Fattibilità economica della produzione di biodiesel nel Nord Dakota (AE Rapporto 505). Fargo: North Dakota State University Agroalimentare e Economia Applicata.

West Central soia. (2002). Open House Factsheet [opuscolo inedito]. Ralston, IA: Autore