Biopalivá sú obnoviteľnou alternatívou k fosílnej nafte a benzínu, ktorá sa vyrába z domácich zdrojov.

SMERNICA EURÓPSKEHO PARLAMENTU A RADY 2009/28/ES z 23. apríla 2009 o podpore využívania energie z obnoviteľných zdrojov energie biopalivo definuje ako kvapalné, alebo plynné palivo určené pre dopravu a vyrobené z biomasy.

Uvedená smernica zároveň biomasu chápe ako biologicky rozložiteľné časti výrobkov, odpadu a zvyškov biologického pôvodu z poľnohospodárstva (vrátane rastlinných a živočíšnych látok), lesného hospodárstva a príbuzných odvetví vrátane rybného hospodárstva a akvakultúry, ako aj biologicky rozložiteľné časti odpaduvrátane priemyselného a komunálneho odpadu biologického pôvodu.

Medzi najčastejšie využívané biopalivo na území Slovenskej republiky patrí bioetanol a biodiesel (resp. MERO či FAME).

Primiešavanie biopalív do fosílnych palív je už od r. 2003 upravené legislatívou na úrovni EÚ aj jednotlivých členských štátov za účelom znižovania emisií v doprave.

Dnešné biopalivá dosahujú oproti klasickým fosílnym palivám vyrobeným z ropy a ropných produktov až do 90% úspory emisií skleníkových plynov.

Biopalivá sú veľmi potrebné. Dokázateľne znižujú produkciu emisií skleníkových plynov aj znečisťujúcich látok (až o 90% oproti fosílnej nafte, či benzínu). Napomáhajú tým hlavne pri dekarbonizácii dopravy a zabraňujú efektom akým sú klimatické zmeny. Sú v súčasnosti jedinou reálnou a nákladovo efektívnou alternatívou fosílnych palív v doprave. Bez nich sa k čistejšiemu ovzdušiu nedopracujeme.

Nie sú. Biopalivá sú veľmi prospešné. Pri znižovaní environmentálnej záťaže z dopravy sú nenahraditeľné.

Z hľadiska finálneho produktu sú domácim obnoviteľným zdrojom energie. Pri spaľovaní v motore, v porovnaní s fosílnym palivom, dokážu ušetriť až 90% emisií skleníkových plynov. Používanie niektorých biopalív výrazne znižuje aj emisie pevných častíc.

Plodiny, z ktorých sa biopalivá v Európe vyrábajú sú pestované podľa prísnych európskych environmentálnych štandardov, určujúcich za akých sa pestovať môžu a čo všetko nesmú. Tieto podmienky sa týkajú trvalej udržateľnosti napr. ochrany lesov, mokradí, chránených území a trvalých trávnych porastov, druhov povolených pesticídov a hnojív využívaných pri ich pestovaní atď.

Výroba biopalív je v súčasnosti do maximálnej miery ekologická, napr. slovenské biopalivárske závody vyrábajú biopalivá bezodpadovo. Vedľajšie produkty vznikajúce pri výrobe sa vracajú naspäť farmárom v podobe krmív pre živočíšnu výrobu, niektoré sa využívajú v chemickom a kozmetickom priemysle a zvyšné vedľajšie produkty sú využívané ako zdroje energie  (bioplynové stanice, ohrev vody).

Slovensko má povinnosť zvýšiť využívanie všetkých obnoviteľných zdrojov energie vrátane biopalív.  

Na úrovni  EÚ je prostredníctvom Smernice č. 2009/28/EC o podpore využívania energie z obnoviteľných zdrojov stanovená pre členské štáty povinnosť dosiahnuť v roku 2020 10% energie z obnoviteľných zdrojov v doprave, pričom pri revízii tejto Smernice v roku 2018 bola táto povinnosť pre rok 2030 stanovená na 30%.

Zároveň v Smernici č. 2009/30/ES o kvalite motorových palív ustanovila EU povinnosť, aby členské štáty dosiahli v r. 2020 6% úsporu emisií skleníkových plynov na jednotku energie motorových palív. Pre obe tieto povinnosti sú biopalivá kľúčovým nástrojom, bez ktorého tieto ciele nie sú dosiahnuteľné.

Bioetanol bol jedným z prvých palív, ktoré sa využívalo v automobilových motoroch vôbec. Od roku 1908 keď začal poháňať prvé masovo vyrobené vozidlá Ford Model T až do konca druhej svetovej vojny sa vo väčšej miere využíval v Nemecku, Brazílii, na Filipínach aj v Spojených štátoch. Po vojne bol nahradený lacnejším benzínom vyrobeným z ropy. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia (v období ropných šokov), keď boli dodávky ropy obmedzené, zažil bioetanol svoju renesanciu. Stal sa v tom čase doplnkovým palivom. V súčasnosti je bioethanol alternatívnym palivom, ktoré je primiešavané do benzínu za účelom znižovania emisií.

Kukurica cca 2 500 kg
Pšenica cca 2 800 kg
Cukrová repa cca 10 000 kg
Cukrová trstina cca 13 000 kg

DDGS (v angličtine: DDGS - Dried Distillers Grains with Solubles) sú sušené obilné/kukuričné výpalky obsahujúce rozpustné ľahko stráviteľné látky.

• vedľajší produkt pri výrobe liehu, získaný sušením a peletizáciou pevných zvyškov fermentovaných zŕn obilia/kukurice
• používa sa ako kŕmna surovina pre výrobu krmiva určeného pre chov hovädzieho dobytka, ošípaných ale aj hydinu

Biodiesel (v angličtine: FAME - Fatty Acid Methyl Ester) sa vyrába transesterifikáciou olejov vylisovaných zo semien olejnatých rastlín. V Európe sa používa najmä olej lisovaný z repky olejnej, sóje či slnečnice a  v Ázii palmový a kokosový olej, v Amerike sója a canola. Na výrobu FAME sa však môžu použiť aj použité kuchynské oleje (UCO – used cooking oil) alebo aj živočíšne tuky. Biodiesel sa dnes môže využívať aj ako 100% palivo alebo sa v rôznych pomeroch primiešava do motorovej nafty, vďaka čomu prispieva k znižovaniu množstva emisií CO₂vypúšťaných do ovzdušia. Biodiesel sa vo väčšine prípadov vyrába z poľnohospodárskych produktov vypestovaných na území danej krajiny, a tak jeho produkcia znižuje závislosť ekonomiky štátu na dovoze palív zo zahraničia.

Biopalivá delíme podľa druhu biomasy, z ktorej sú vyrábané (zohľadňujúc aj úroveň vedeckých a praktických poznatkov z oblasti ich výrobných technológií). Odborne sa delia na konvenčné a pokročilé.

Vyrábajú sa fermentáciou cukrov a škrobu, prípadne transesterifikáciou olejov a tukov. Biopalivá I. generácie sa dajú pripraviť z cukornatých plodín (cukrová repa, cukrová trstina), zo škrobnatých plodín (zemiaky, obilniny) a z olejnatých plodín a živočíšnych tukov (repka, sója, slnečnica, palma olejová, bravčový tuk). 

Zdrojom pre biopalivá 2. generácie sú tzv. nepotravinárske celulózové a lignocelulózové suroviny, presnejšie, odpad z lesa, lístie, ihličie, kôra, piliny, slama, seno, kukuričné kôrovie, rôzne poľnohospodárske zvyšky. Tieto plodiny sa dajú spracovať rozličnými procesmi a technológiami, od hydrolýzy, cez splyňovanie až po krakovanie. Ich výhodou je, že nekonkurujú potravinárskym plodinám, môžu sa pestovať aj na menej kvalitnej pôde a plusom je aj to, že  pri výrobe biopalív sa dá zužitkovať celá plodina, nie iba jej časť.

V budúcnosti by sa mali využívať aj biopalivá vyrobené z morských rias, alebo zo siníc. Ich veľkou výhodou podľa vedcov bude vysoká vyťaženosť na jednotku plochy, čo znamená, že napríklad z plochy dvoch parkovacích miest získame toľko biozložky ako zo sójového poľa veľkosti futbalového ihriska.  Riasy sú totiž najrýchlejšie rastúce rastliny a sú vysoko produktívne. V budúcnosti sa uvažuje o ich pestovaní v bazénoch alebo špeciálnych bioreaktoroch.

Bioetanol je vysoko oktánové palivo vyrobené technológiou alkoholového kvasenia z biomasy - obvykle z rastlín obsahujúcich väčšie množstvo škrobu (kukurica, obilie, zemiaky) a sacharidov (cukrová trstina alebo cukrová repa). Vo väčšine prípadov sa bioetanol vyrába z poľnohospodárskych produktov vypestovaných na území danej krajiny, a tak jeho produkcia znižuje závislosť celkovej ekonomiky štátu na dovoze palív zo zahraničia. Pre výrobu bioetanolu na Slovensku slúži ako základná surovina kukurica, ktorej sa ročne spotrebuje až 390-tisíc ton.

Významným vedľajším produktom pri výrobe bioetanolu je krmivo s vysokým obsahom proteínov, tzv. DDGS, ktoré znižuje závislosť na dovozoch proteínov z tretích krajín. Bioetanol alebo jeho deriváty sa v súčasnosti využívajú ako 5-10% prímes do benzínu, t.j. do konvenčných minerálnych palív, vďaka čomu sa znižujú náklady na výrobu paliva, zvyšuje sa jeho oktánové číslo a znižuje sa množstvo emisií CO₂.

• ide o obnoviteľný zdroj energie
• pozitívne vplýva na zníženie znečisťovania ovzdušia
• energetická istota – zníženie závislosti na rope
• výrazné rozšírenie trhu pre poľnohospodárov
• palivo má vďaka nemu vysoký oktánový rating pri relatívne nízkych nákladoch
• čistý bioetanol môže úplne nahradiť konvenčné palivá v prispôsobených motoroch, ako prímes (do 13% koncentrácie) môže byť pridávaný do bežných, neprispôsobených motorov
• pozitívne vplýva na zníženie znečisťovania ovzdušia (v porovnaní s fosílnym benzínom dosahuje bioetanol vyrobený v EÚ priemerne až 71% úsporu emisií skleníkových plynov + zníženie obsahu pevných častíc zo spaľovania)

Vláda Slovenskej republiky rozvoj výroby a využívania biopalív podporuje prostredníctvom legislatívy a technických noriem, ktoré stanovujú podiel biozložky v palivách využívaných na území SR.

Tieto sa odvíjajú od právnych predpisov a noriem Európskej únie.

Výsledkom legislatívnej úpravy je súčasná povinnosť výrobcov a predajcov ponúkať v motorových benzínoch a motorovej nafte používaných na dopravné účely minimálne množstvo biopalív alebo iných obnoviteľných palív v objeme  6,9 % pre rok 2019, 7,6 % pre rok 2020,  8,0 % pre rok 2021 a 8,2 % pre roky 2022 až 2030. Príslušný podiel je vypočítaný z energetického obsahu celkového množstva motorových benzínov a motorovej nafty uvedených na trh.

Transesterifikácia je chemický proces založený na zmiešaní metanolu s olejom, ktorý bol vylisovaný napríklad zo semien repky olejnej. Pri procese miešania ako katalyzátor pôsobí metanolát sodný. Transesterifikácia sa využíva na výrobu metylesteru nenasýtených mastných kyselín (najčastejšie metylesteru repkového oleja - MERA). Vedľajším produktom výroby biodiesluje glycerín, ktorý sa využíva v chemickom, kozmetickom a farmaceutickom priemysle a taktiež repkový šrot využívaný ako krmivo v živočíšnej výrobe.

Na produkciu biodieselu sa v súčasnosti využívajú rôzne typy rastlinných olejov (najbežnejšie sú repkový, sójový, slnečnicový alebo plamový olej) alebo vybrané živočíšne oleje a použitý kuchynský olej (UCO). Na Slovensku sa v súčasnosti biodiesel vyrába hlavne z repkového oleja domáceho pôvodu a z použitého kuchynského oleja.

• energetická istota – zníženie závislosti na rope, ktorej zásoby pochádzajú aj z politicky nestabilných regiónov sveta
• rýchlo degraduje v pôde a nespôsobuje jej znečistenie

Prvá zmienku o transesterifikácii rastlinného oleja sa objavila už v roku 1853 - skôr ako bol vynájdený prvý dieselový motor. Až v roku 1900 predstavil Rudolf Diesel typ motora, ktorý bol poháňaný arašidovým olejom. V tejto súvislosti už môžeme hovoriť o využití biopaliva, nie však biodieslu nakoľko v procese výroby nebola využitá transesterifikácia. Neskôr sa investovalo mnoho prostriedkov do výskumu biopalív a transesterifikácie ako technologického procesu výroby biodieslu. Vysoké náklady na výskum a výrobu biopalív však zohrali dôležitú úlohu najmä v povojnovom období, kedy sa ropné produkty stali cenovo výhodnejšími a masovo dostupnými takže plne nahradili biopalivá. Zmena však nastala v sedemdesiatych rokoch minulého storočia po ropných šokoch, kedy sa dodávky ropy stali obmedzenými. Produkcia biopalív sa opäť stala aktuálnou a zaujala dôležité miesto ako doplnkový zdroj paliva. V súčasnosti je biodiesel alternatívne palivo primiešavané do motorovej nafty za účelom znižovania emisií skleníkových plynov.