Введение

Бразилия является вторым в мире производителем этанола. Бразилия и Соединенные Штаты уже несколько лет лидируют в промышленном производстве этанола, вместе обеспечивая 85% мирового производства в 2017 году. Бразилия произвела 26,72 миллиарда литров (7,06 миллиарда галлонов США), что составляет 26,1% от общего объема этанола, используемого в качестве топлива в мире в 2017 году, являясь образцом для других стран и признаваясь как "самое успешное альтернативное топливо на сегодняшний день". Однако некоторые авторы считают, что успешная бразильская модель этанола устойчива только в Бразилии благодаря передовым агропромышленным технологиям и огромному количеству доступных пахотных земель. В последние годы появились биотоплива нового поколения, использующие культуры, выращиваемые специально для производства топлива и непригодные для использования в пищу. 40-летняя программа Бразилии по производству этанола основана на наиболее эффективных сельскохозяйственных технологиях выращивания сахарного тростника в мире. В 2010 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) признало бразильский этанол из сахарного тростника передовым биотопливом благодаря сокращению выбросов парниковых газов на 61% за весь жизненный цикл, включая прямые и косвенные выбросы от изменения землепользования. Гибкотопливные автомобили, представленные на рынке в 2003 году, стали коммерческим успехом, доминируя на рынке легковых автомобилей с долей 94% всех новых автомобилей и легких транспортных средств, проданных в 2013 году. К середине 2010 года на рынке было доступно 70 моделей гибкотопливных автомобилей, а в июне 2013 года был достигнут рубеж в 20 миллионов единиц.

Цены и влияние на потребление нефти

Цена на алкоголь и бензин в Рио-де-Жанейро (слева) и Сан-Паулу (справа) соответствует соотношению цен на этанол E100 и бензин E25 0,64 и 0,56 соответственно. [[Файл:Историческая тенденция производства этанола по регионам Бразилия 1990 2008.png|thumb|right|Исторические изменения производства этанола по регионам с 1990/91 по 2006/07 (урожайный год). К середине 2010 года на рынке было доступно 70 моделей с гибким топливом, а к декабрю 2010 года производство превысило 12,5 миллионов автомобилей с гибким топливом, включая более 500 тысяч мотоциклов с гибким топливом. С 2005 года цены на этанол были очень конкурентоспособными без субсидий, в то время как цена на нефть только приближалась к 60 долларам за баррель. Однако налоги на бензин в Бразилии высоки, около 54 процентов, в то время как налоги на этанольное топливо ниже и варьируются от 12% до 30% в зависимости от штата. По состоянию на октябрь 2008 года средняя цена бензина E25 составляла 4,39 доллара за галлон.

thumb|240px|center|Разница потребительских цен между бензином E25 и этанолом E100 по штатам. Красный и оранжевый цвета обозначают штаты со средними ценами ниже точки безубыточности. Цена этанола должна быть на 25-30% ниже, чем цена бензина, чтобы компенсировать его меньшую топливную экономичность.

|Штат|Средняя розничная цена (R$/литр)|Разница цен E25 - E100 (%)|
|---|---|---|
|E100|E25|E100|E25|E100|E25|
|Акре (AC)|2.080|2.943|29.32| | | |
|Мараньян (MA)|1.709|2.628|34.97| | | |
|Рио-де-Жанейро (RJ)|1.676|2.531|33.78| | | |
|Алагоас (AL)|1.844|2.766|33.33| | | |
|Мату-Гросу (MT)|1.452|2.677|45.76| | | |
|Риу-Гранди-ду-Норти (RN)|1.940|2.669|27.31| | | |
|Амапа (AP)|2.246|2.686|16.38| | | |
|Мату-Гросу-ду-Сул (MS)|1.683|2.676|37.11| | | |
|Риу-Гранди-ду-Сул (RS)|1.779|2.574|30.89| | | |
|Амазонас (AM)|2.773|2.452|27.69| | | |
|Минас-Жерайс (MG)|1.610|2.377|32.27| | | |
|Рондония (RR)|1.839|2.669|31.10| | | |
|Баия (BA)|1.630|2.522|35.37| | | |
|Пара (PA)|2.120|2.772|23.52| | | |
|Рорайма (RO)|2.154|2.710|20.52| | | |
|Федеральный округ (DF)|1.884|2.586|27.15| | | |
|Параиба (PB)|1.883|2.553|26.24| | | |
|Санта-Катарина (SC)|1.697|2.556|33.61| | | |
|Сеара (CE)|1.768|2.510|29.56| | | |
|Парана (PR)|1.445|2.429|40.51| | | |
|Сан-Паулу (SP)|1.306|2.398|45.54| | | |
|Эспириту-Санту (ES)|1.795|2.662|32.57| | | |
|Пернамбуку (PE)|1.700|2.573|33.93| | | |
|Сержипи (SE)|1.888|2.518|25.02| | | |
|Гояс (GO)|1.581|2.565|38.36| | | |
|Пиауи (PI)|1.927|2.655|27.42| | | |
|Токантинс (TO)|1.708|2.748|37.85| | | |
|Среднее по стране|1.513|2.511|39.75| | | |

Источник: Agência Nacional do Petróleo (ANP). Средние розничные цены за неделю с 26 октября 2008 года по 1 ноября 2008 года. Примечание: Данные представлены в местной валюте, поскольку обменный курс бразильского реала сильно колебался с начала мирового финансового кризиса. Курс на 31 октября 2008 года составлял US$1 = R$ 2,16.

Преимущества

Этанол, производимый из сахарного тростника, предоставляет возобновляемую энергию и имеет меньшую углеродную интенсивность по сравнению с нефтью. Биоэтанол снижает загрязнение воздуха благодаря более чистому составу выбросов и способствует смягчению глобального потепления, уменьшая выбросы парниковых газов.

Энергетический баланс

Одной из основных проблем производства биоэтанола является энергетический баланс – общее количество энергии, затрачиваемой в процессе, по сравнению с энергией, выделяемой при сжигании полученного этанольного топлива. Этот баланс учитывает весь цикл производства топлива, поскольку для выращивания, транспортировки и производства требуется энергия, включая использование нефти и удобрений. Всесторонняя оценка жизненного цикла, проведенная по заказу штата Сан-Паулу, показала, что бразильский этанол на основе сахарного тростника имеет благоприятный энергетический баланс, варьирующийся от 8,3 при средних условиях до 10,2 при лучших производственных практиках. [[File:BioethanolsCountryOfOrigin. jpg|right|thumb|Оценки Великобритании интенсивности углерода биоэтанола и ископаемого топлива. Как показано, бразильский этанол из сахарного тростника является наиболее эффективным биотопливом, находящимся в настоящее время в коммерческом производстве с точки зрения сокращения выбросов парниковых газов. Несколько исследований показали, что этанол на основе сахарного тростника снижает выбросы парниковых газов на 86–90% при отсутствии значительных изменений в землепользовании, и Калифорнийский совет по воздушным ресурсам (CARB) включил влияние косвенных изменений в землепользовании (ILUC) в анализ жизненного цикла биотоплива на основе сельскохозяйственных культур. Бразильский этанол из сахарного тростника соответствует как Калифорнийскому стандарту низкоуглеродного топлива (LCFS), так и предлагаемому федеральному стандарту возобновляемого топлива (RFS2), несмотря на дополнительные выбросы углерода, связанные с ILUC. 3 февраля 2010 года EPA опубликовала окончательное решение относительно RFS2 на 2010 год и последующие периоды. Моделирование EPA показывает, что этанол из сахарного тростника из Бразилии снижает выбросы парниковых газов по сравнению с бензином на 61%, используя 30-летний срок окупаемости выбросов, связанных с косвенными изменениями в землепользовании (ILUC). К сентябрю 2010 года пять бразильских заводов по производству этанола из сахарного тростника получили одобрение EPA на экспорт своей продукции в США в категории передовых биотоплив. В отчете, подготовленном по заказу Организации Объединенных Наций на основе подробного обзора опубликованных исследований до середины 2009 года, а также с учетом мнения независимых экспертов со всего мира, было установлено, что этанол из сахарного тростника, производимый в Бразилии, "в некоторых случаях превосходит просто "нулевые выбросы". При правильном выращивании и переработке он обладает отрицательным эффектом, извлекая углекислый газ из атмосферы, а не добавляя его". В отличие от этого, в отчете отмечается, что использование кукурузы в США в качестве биотоплива менее эффективно, поскольку сахарный тростник может привести к сокращению выбросов на 70% и более при замене бензина. Исследование 2010 года, проведенное по заказу Европейской комиссии, показало, что эффекты сокращения выбросов от биотоплива первого поколения положительны, даже с учетом косвенных изменений в землепользовании, особенно в отношении "более эффективного по выбросам" этанола из сахарного тростника из Бразилии, который потребуется импортировать для обеспечения экологической целесообразности мандата ЕС по биотопливу. Другое исследование 2010 года, опубликованное Всемирным банком, показало, что "транспортный сектор Бразилии имеет более низкую интенсивность углерода по сравнению с большинством других стран благодаря широкому использованию этанола в качестве топлива для транспортных средств". Исследование 2009 года, опубликованное в журнале Energy Policy, показало, что использование этанола в Бразилии позволило избежать выбросов более 600 миллионов тонн CO2 с 1975 года, когда началась программа Pró Álcool. В исследовании также было заключено, что нейтрализация выбросов углерода, связанных с изменением землепользования, была достигнута в 1992 году. По другим оценкам, UNICA, ведущая бразильская организация по производству этанола, подсчитала, что использование этанола в автомобилях с гибким топливом в Бразилии позволило избежать выбросов 83,5 миллиона тонн CO2 в период с марта 2003 года по январь 2010 года.

Загрязнение воздуха

Широкое использование этанола принесло ряд экологических преимуществ городским центрам в отношении загрязнения воздуха. Свинцовые присадки к бензину были сокращены в 1980-х годах по мере увеличения содержания этанола в топливе, и к 1991 году эти присадки были полностью исключены. Замена свинца в бензине этанолом значительно снизила общее количество монооксида углерода (CO), углеводородов, выбросов серы и твердых частиц. Использование автомобилей, работающих исключительно на этаноле, также резко сократило выбросы CO. До начала программы Pró Álcool, когда бензин был единственным используемым топливом, выбросы CO превышали 50 г/км; к 1995 году они были снижены до менее 5,8 г/км. Несмотря на то, что все автомобильные виды ископаемого топлива выделяют альдегиды, одним из недостатков использования гидратированного этанола в двигателях, работающих только на этаноле, является увеличение выбросов альдегидов по сравнению с бензином или газохолом. В 2006 году правительство Нидерландов заказало исследование для оценки устойчивости бразильского биоэтанола, которое пришло к выводу, что воды достаточно для удовлетворения всех прогнозируемых долгосрочных потребностей в воде для производства сахарного тростника и этанола. Кроме того, благодаря законодательным и технологическим достижениям, количество воды, используемой для производства этанола, значительно сократилось в последние годы. Чрезмерное использование водных ресурсов представляется ограниченной проблемой в Сан-Паулу, особенно из-за относительно высокого уровня осадков, однако могут возникать локальные проблемы. Что касается загрязнения воды в результате производства сахарного тростника, Embrapa классифицирует эту отрасль как уровень 1, что означает «отсутствие воздействия» на качество воды. Машины постепенно заменят ручной труд при уборке сахарного тростника, за исключением участков со сложным рельефом, где механизированная уборка невозможна. Однако в 2007 году 150 из 170 сахарных заводов штата Сан-Паулу подписали добровольное соглашение с правительством штата о соблюдении требований к 2014 году. Независимые производители подписали аналогичное соглашение в 2008 году, а срок его действия был продлен до 2017 года для полей сахарного тростника, расположенных на участках со сложным рельефом. К сезону сбора урожая 2009/10 годов более 50% сахарного тростника в Сан-Паулу было собрано с помощью машин. Механизация снизит загрязнение от выжигания полей и повысит производительность по сравнению с ручным трудом, но также приведет к потере рабочих мест для сезонных рабочих, многие из которых приезжают из самых бедных регионов Бразилии. В результате механизации число временных рабочих на плантациях сахарного тростника уже сократилось, поскольку каждая уборочная машина заменяет около 100 ручных резчиков в день и создает 30 рабочих мест, включая операторов и обслуживающий персонал. Авторы исследования выявили, что возникает «углеродный долг биотоплива», когда Бразилия и другие развивающиеся страны преобразуют земли в нетронутых экосистемах, таких как тропические леса, саванны или луга, для производства биотоплива, а также для выращивания сельскохозяйственных культур, когда сельскохозяйственные земли перенаправляются для производства биотоплива. Такое изменение землепользования высвобождает больше CO2, чем ежегодное сокращение выбросов парниковых газов (ПГ), которое обеспечивается этими биотопливами за счет вытеснения ископаемого топлива. В исследовании, в частности, был проанализирован случай преобразования бразильского Серрадо для производства этанола из сахарного тростника. По оценкам, углеродный долг биотоплива, образовавшийся в результате преобразования Серрадо, будет погашен через 17 лет – это самый короткий срок из всех проанализированных сценариев; например, для этанола из кукурузы США оценочный срок окупаемости составляет 93 года. Исследование показало, что чистый эффект производства биотоплива путем расчистки богатых углеродом местообитаний заключается в увеличении выбросов CO2 на десятилетия или столетия по сравнению с использованием ископаемого топлива. Также, в отношении потенциального негативного воздействия изменений в землепользовании на выбросы углерода, исследование, заказанное правительством Нидерландов, пришло к выводу, что «очень трудно определить косвенные последствия дальнейшего использования земель для производства сахарного тростника (например, замена сахарным тростником другой культуры, такой как соя или цитрусовые, что, в свою очередь, приводит к расширению плантаций сои за счет пастбищ, что, в свою очередь, может привести к вырубке лесов), и нелогично возлагать всю ответственность за эти потери углерода в почве на сахарный тростник». В статье, опубликованной в феврале 2010 года командой под руководством Лаполы из Университета Касселя, было установлено, что планируемое расширение плантаций биотоплива (сахарного тростника и сои) в Бразилии до 2020 года окажет незначительное прямое воздействие на выбросы углерода в результате изменения землепользования, но косвенные изменения в землепользовании могут нивелировать экономию углерода от биотоплива из-за расширения границ пастбищ в амазонские леса, особенно из-за вытеснения животноводства.

Социальные последствия

Типичный работник сахарного тростника в период сбора урожая, штат Сан-Паулу. Сахарный тростник внес важный социальный вклад в жизнь некоторых из самых бедных людей в Бразилии, обеспечивая доход, обычно превышающий минимальную заработную плату, и официальную работу с дополнительными льготами. Формальная занятость в Бразилии составляет в среднем 45% во всех секторах, в то время как доля формальных рабочих мест в секторе сахарного тростника в 2007 году составила 72,9%, по сравнению с 53,6% в 1992 году, а в более развитой отрасли производства сахарного тростника в штате Сан-Паулу формальная занятость достигла 93,8% в 2005 году. Экологические группы выражают обеспокоенность по поводу этой ситуации уже несколько лет. Дискуссия о продовольствии и топливе достигла глобального масштаба в 2008 году в результате обеспокоенности международного сообщества резким ростом цен на продовольствие. В апреле 2008 года Жан Зиглер, тогдашний специальный докладчик Организации Объединенных Наций по праву на питание, назвал биотопливо "преступлением против человечества", утверждение, которое он впервые сделал в октябре 2007 года, когда призвал к пятилетнему запрету на преобразование земель для производства биотоплива. Также в апреле 2008 года президент Всемирного банка Роберт Золлик заявил, что "в то время как многие беспокоятся о заправке своих автомобилей, многие другие во всем мире борются за то, чтобы наполнить свои желудки. И с каждым днем это становится все труднее". Луис Инасиу Лула да Силва дал резкий ответ, назвав эти утверждения "ложной информацией, продиктованной коммерческими интересами", и возложив вину на сельскохозяйственные субсидии США и Европы, а также на проблему, ограниченную этанолом из кукурузы, производимым в США. Президент Бразилии также неоднократно заявлял, что производство этанола на основе сахарного тростника в его стране не способствовало кризису цен на продовольствие. В докладе, опубликованном Oxfam в июне 2008 года, критиковалась политика богатых стран в отношении биотоплива как не являющаяся решением климатического или нефтяного кризиса, но при этом способствующая кризису цен на продовольствие. В докладе делается вывод, что из всех доступных на рынке биотопливов бразильский этанол из сахарного тростника "далеко не идеален", но является наиболее благоприятным биотопливом в мире с точки зрения стоимости и баланса выбросов парниковых газов. В докладе обсуждаются некоторые существующие проблемы и потенциальные риски, и правительство Бразилии призывается к осторожности, чтобы не поставить под угрозу его экологическую и социальную устойчивость. В докладе также говорится: "Богатые страны потратили до 15 миллиардов долларов в прошлом году на поддержку биотоплива, блокируя при этом более дешевый бразильский этанол, который оказывает гораздо меньшее негативное воздействие на глобальную продовольственную безопасность". Исследовательский отчет Всемирного банка, опубликованный в июле 2008 года, показал, что с июня 2002 года по июнь 2008 года "биотопливо и связанные с ним последствия низких запасов зерна, значительных изменений в землепользовании, спекулятивной деятельности и запретов на экспорт" пришлись на 70-75% от общего роста цен. Исследование показало, что более высокие цены на нефть и слабый доллар объясняют 25-30% общего роста цен. В исследовании говорится, что "значительное увеличение производства биотоплива в Соединенных Штатах и Европе является основной причиной резкого роста мировых цен на продовольствие", а также отмечается, что "бразильский этанол на основе сахара не привел к значительному повышению цен на продовольствие". В докладе утверждается, что увеличение производства биотоплива в этих развитых регионах было поддержано субсидиями и тарифами на импорт, и предполагается, что без такой политики рост цен во всем мире был бы меньше. В этом исследовании также делается вывод о том, что этанол на основе сахарного тростника в Бразилии не привел к значительному повышению цен на сахар, и рекомендуется отменить тарифы на импорт этанола как в США, так и в ЕС, чтобы позволить более эффективным производителям, таким как Бразилия и другие развивающиеся страны, включая многие африканские страны, производить этанол с прибылью для экспорта и соответствовать требованиям ЕС и США. Исследование ОЭСР также критически относится к ограниченному сокращению выбросов парниковых газов, достигнутому в результате производства биотоплива в Европе и Северной Америке, и приходит к выводу, что нынешняя политика поддержки биотоплива сократит выбросы парниковых газов от транспортного топлива не более чем на 0,8% к 2015 году, в то время как бразильский этанол из сахарного тростника сокращает выбросы парниковых газов как минимум на 80% по сравнению с ископаемым топливом. В оценке призывается к правительствам для создания более открытых рынков биотоплива и сырья для повышения эффективности и снижения затрат. Исследование бразильского исследовательского подразделения Fundação Getúlio Vargas относительно влияния биотоплива на цены на зерно пришло к выводу, что основным фактором роста цен на продовольствие в 2007-2008 годах была спекулятивная деятельность на фьючерсных рынках в условиях повышенного спроса на рынке с низкими запасами зерна. В исследовании также делается вывод, что расширение производства биотоплива не было существенным фактором, а также что нет корреляции между площадью бразильских плантаций сахарного тростника и средними ценами на зерно, поскольку, наоборот, распространение сахарного тростника сопровождалось быстрым ростом производства зерновых культур в стране.