Feste, flüssige oder gasförmige Kraftstoffe, die aus Biomasse produziert werden, nennt man Biokraftstoffe. Sie sind erneuerbar und damit ein guter Ersatz für fossile Kraftstoffe. Die meisten auf dem heutigen Markt verfügbaren Biokraftstoffe werden aus Pflanzen gewonnen. Sie werden oft als Kraftstoffe im Verkehrswesen verwendet.
Bestimmte Pflanzen werden extra für die Produktion von Biokraftstoffen kultiviert. In den USA, sind die meist verwendeten Quellen für Biokraftstoff: Rutenhirse, Sojabohnen und Mais. In Brasilien verwendet man Zuckerrohr, während man in Europa Zuckerrüben und Weizen nutzt. Andere landwirtschaftliche Erzeugnisse, die zu Biokraftstoffen verarbeitet werden sind Maniok und Sorghum in China, Chinaschilf und Palmöl in Südostasien und Purgiernuss in Indien.
Beispiele für Biokraftstoffe sind Biodiesel, Bioalkohole (Bioethanol, Biomethanol, Biobutanol), Biogas, Synthesegas und feste Biokraftstoffe, wie etwa Holz, Holzkohle und Sägemehl. Die Entwicklung und Verwendung von Biokraftstoffen wurde von Brasilien, USA, Frankreich, Schweden und Deutschland stark gefördert.
Biokraftstoffe werden in drei Gruppen klassifiziert – erste Generation, zweite Generation und dritte Generation.
Biokraftstoffe aus der ersten Generation werden mittels konventionellen Technologien produziert und verwenden Zucker, Stärke, Pflanzenöl oder Tierfette als Quelle. Da das Rohmaterial ebenfalls Quelle für Nahrungsmittel ist, führte dies zu der Debatte “Nahrungsmittel vs. Kraftstoff” und ist ein großes Problem der ersten Generation von Biokraftstoffen.
Die Produktion von Biokraftstoffen der ersten Generation hat ihre Grenzen, da die Herstellung eine Gefahr für die Biodiversität und die Nahrungsversorgung darstellt. Um die steigende Nachfrage befriedigen zu können, wurden Biokraftstoffe der zweiten Generation entwickelt. Die Biokraftstoffe der zweiten Generation werden nicht aus Nahrungsmitteln hergestellt oder aus Pflanzenteilen, die nicht essbar sind und als Abfall gelten, z.B. Stängel, Hülsen, Holzspäne oder Fruchtschalen.
Nach Einschätzung von Experten bewirken Biokraftstoffe der zweiten Generation größere Einsparungen an Treibhausgasemissionen, als Biokraftstoffe der ersten Generation. Biokraftstoffe der zweiten Generation sind jedoch komplizierter zu produzieren, denn sie erfordern die Extraktion von Rohmaterial aus holziger oder faseriger Biomasse.
Die dritte Generation von Biokraftstoffen wird aus Algen gewonnen. Die Produktion von Kraftstoffen aus Algen erfordert die Fermentierung des Kohlenhydrats der Alge.
Biokraftstoffe der zweiten oder dritten Generation werden auch als fortgeschrittene Biokraftstoffe bezeichnet. Ein Beispiel für einen fortgeschrittenen Kraftstoff, der sich immer noch in der Entwicklung befindet, ist der erneuerbare Diesel abgeleitet aus Hydrierung. HDRD wird aus Tierfetten oder Pflanzenölen gewonnen, die von Ölraffinerien verfeinert wurden. Dieser Kraftstoff kann mit Erdöl vermischt werden.
Biokraftstoffe sind eine gute Alternative zu fossilen Kraftstoffen, weil sie während der Verbrennung Kohlenstoff-neutrales Kohlendioxid freisetzen. Kohlenstoff-neutrales CO2 hinterlässt keinen Kohlenstoff Fußabdruck, weil es keinen Einfluss auf die netto Kohlenstoff-Konzentration in der Biosphäre hat.
Biomasse setzt während der Verbrennung Kohlenstoffdioxid frei, das von Pflanzen absorbiert wird — die Quelle für Biomasse. Durch diesen Kreislauf, entfernen Pflanzen Kohlenstoff aus der Atmosphäre und dieser Kohlenstoff wird wieder an die Atmosphäre abgegeben, wenn die Pflanzen verbrannt werden. Dieser Ausgleich macht Biomasse Kohlenstoff-neutral.
Der US-Senat verabschiedete einen Gesetzentwurf, der die Bestimmung (RFS) enthält, die die Verwendung von ~1,9 Milliarden Liter Bioethanol in Benzin bis zum Jahre 2012 anordnet. Der gemischte Ausschuss für Steuerwesen hat hochgerechnet, dass diese Bestimmung den Steuerzahler $5 Milliarden über die nächsten zehn Jahre kosten wird. Die richtige Überwachung muss in Position gebracht werden, um überprüfen zu können, ob der ursprüngliche Sinn des Gesetzes (Bioethanol-Mandat) nicht zur Schau gestellt wird, insbesondere durch die Verwendung von importiertem Ethanol.
In den USA gibt es viele Anreize und Gesetze für die Verwendung von Biokraftstoffen auf Landes- und Bundesebene. Der Staat Washington verfügt allein über 4 Anreizprogramme und 13 Gesetze. B100 und Biodieselmischungen von B20 oder höher qualifizieren sich für alternative Kraftstoffgutschriften im Rahmen des Energy Policy Act von 1992. Die meisten Staaten bieten Steuererleichterungen und Abzüge für die Verwendung von Biokraftstoffen. Andere Länder, insbesondere in Europa, bieten auch ähnliche Anreize um die Verwendung von biobasierten Produkten wie z.B. Biokraftstoffen zu fördern.
Weiterführende Literatur:
Bioäthanol
Biodiesel und Biomischungen
Düsenbrenstoffe
Erneuerbarer Diesel (HDRD)
Biomassenbasierender Diesel
Synthetisches Äthanol
Bioäthanol vs Petroleum Äthanol
