ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΩΝ ΣΜΗΜΑ ΓΙΟΙΚΗΗ ΔΠΙΥΔΙΡΗΔΩΝ ΑΓΡΟΣΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΣΩΝ ΚΑΙ ΣΡΟΦΙΜΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΙΑΚΩΝ ΠΟΤΓΩΝ ΣΗ ΓΙΟΙΚΗΗ ΔΠΙΥΔΙΡΗΔΩΝ ΣΡΟΦΙΜΩΝ Γηπιωκατηθή Δργασία: ΑΝΑΛΤΗ ΓΙΔΘΝΩΝ ΣΙΜΩΝ ΑΓΡΟΣΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΣΩΝ ΠΟΤ ΥΡΗΙΜΟΠΟΙΟΤΝΣΑΙ ΓΙΑ ΣΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΚΑΤΙΜΩΝ ΚΑΣΑ ΣΟ ΥΡΟΝΙΚΟ ΓΙΑΣΗΜΑ 1996-2013 Μασούρα Δηρήλε Δπηβιέπωλ θαζεγετής: θ. Ρεδίτες Αλτώληος Μέιή Σρηκειούς Δπητροπής: θ. Κολτογεώργος Αχηιιέας θ. Μπειεγηάλλες Γρεγόρηος ΑΓΡΙΝΙΟ, 2014
Ευχαριστίες Με την ολοκλήρωση της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα ήθελα να εκφράσω, όχι ως μια τυπική διαδικαστική συνήθεια αλλά ως αληθινή έκφραση ευγνωμοσύνης, τις ευχαριστίες μου σε ανθρώπους που συνέβαλλαν άμεσα ή έμμεσα στην πραγματοποίηση της. Αρχικά θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Ρεζίτη Αντώνη, ο οποίος με βοήθησε να ανοίξω νέους ορίζοντες στη γνώση αλλά και στο μεθοδολογικό χειρισμό της επιστημονικής έρευνας με τη συνεισφορά του σε όλα τα στάδια εκπόνησης της εργασίας αλλά και σε όλη τη διάρκεια του μεταπτυχιακού προγράμματος. Ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω επίσης στους δύο ακόμα συνεπιβλέποντες της επιτροπής, κ. Κοντογεώργο Αχιλλέα και κ. Μπεληγιάννη Γρηγόριο ο καθένας από τους οποίους έχει προσθέσει τα δικά του ποιοτικά στοιχεία στην όλη διαδικασία. Ένα μεγάλο ευχαριστώ πηγάζει για τον συνάδελφο υποψήφιο διδάκτορα κ. Παχή Δημήτρη του οποίου η βοήθεια και προθυμία είναι ανεκτίμητη. Ευχαριστώ ακόμα τους διδάσκοντες του μεταπτυχιακού προγράμματος αλλά και την κ. κεπετάρη Άννα οι οποίοι διαδραματίζουν ο καθένας από την πλευρά του σημαντικό ρόλο στην σωστή λειτουργία του αλλά και στην ύπαρξη του τμήματος. Ακόμη, νιώθω ότι θα ήταν παράλειψή μου να μην ευχαριστήσω την κ. Γλυκερία Βασιλάκη και την οικογένειά της για την αμέριστη συμπαράστασή τους όλο αυτό το διάστημα των μεταπτυχιακών μου σπουδών καθώς και τους κυρίους Αργύρη ιρδάρη και Νίκο Καπούλα για τη δική τους συμβολή στη μέχρι τώρα ακαδημαϊκή μου πορεία. Επειδή όμως στις διαδρομές της ζωής μας μέχρι να φτάσουμε στην εκάστοτε Ιθάκη μετράει και το ταξίδι, ένα ευχαριστώ από τα βάθη της ψυχής μου οφείλω στους γονείς μου Γιάννη και Θωμούλα, οι οποίοι με δίδαξαν να οδεύω καλώς αυτές τις διαδρομές. υνοδοιπόροι και σε αυτό το στάδιο της ζωής μου υπήρξαν τα αδέλφια μου Γιώργος και Ελευθερία μαζί με το τράτο στους οποίους επίσης εκφράζω τα πιο βαθιά μου ευχαριστώ. Χωρίς ο κατάλογος των ευχαριστιών για τους φίλους και συγγενείς που ήταν δίπλα μου να τελειώνει, με την εμπειρία και αυτής της διαδρομής, το ταξίδι συνεχίζεται και εύχομαι να είναι γεμάτο από γνώση και ανθρώπους που κάνουν την Επιστήμη, την Κοινωνία και τη Ζωή καλύτερη!
Αφιερωμένη στον πατέρα μου Γιάννη και στην αδερφή μου Ελευθερία που αγαπούν τη μάθηση..
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Παξά ηε ζπλνιηθή αύμεζε ηνπ όγθνπ ησλ παξαγόκελσλ ηξνθίκσλ ζηνλ θόζκν, ην πξόβιεκα ηεο πείλαο θαη ηνπ ππνζηηηζκνύ, γηα κεγάιν κέξνο ησλ θαηνίθσλ ηνπ πιαλήηε παξακέλεη άιπην. Η ελεξγεηαθή θξίζε θαη ε παξαγσγή βηνθαπζίκσλ δίλνπλ λέα δηάζηαζε ζηε δηαηξνθηθή θξίζε θαη ζηελ αθξίβεηα ηξνθίκσλ. Καηαλνώληαο ινηπόλ ηε ζπνπδαηόηεηα ηνπ ζέκαηνο, εθπνλήζεθε ε παξνύζα εξγαζία. θνπόο ηεο είλαη λα δηεξεπλεζεί ε ζρέζε κεηαμύ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ πνπ πξννξίδνληαη γηα ηε δηαηξνθή ηνπ αλζξώπνπ θαη ησλ βηνθαπζίκσλ πνπ ζρεκαηίδνληαη από απηά. Παξάιιεια εμεηάδεηαη θαη ε αιιειεπίδξαζή ηνπο κε ηηο ηηκέο ηνπ πεηξειαίνπ. Η εθαξκνγή ηνπ Τπνδείγκαηνο Απηνπαιίλδξνκνπ Δηαλύζκαηνο (VAR) θαζώο θαη ηνπ Τπνδείγκαηνο Aπαξαηήξεησλ ή ηαζεξώλ Επηδξάζεσλ (Fixed Effects Model) βνήζεζαλ ζηελ εμαγσγή νξηζκέλσλ ζπκπεξαζκάησλ. ύκθσλα κε ην πξώην ππόδεηγκα παξνπζηάδεηαη αιιειεπίδξαζε ησλ ηηκώλ ηεζζάξσλ πξντόλησλ(θαιακπόθη, δάραξε, ζνγηέιαην θαη θξακβέιαην) κε ηα βηνθαύζηκα θαη ην πεηξέιαην. Πην ζπγθεθξηκέλα, νη ηηκέο ηνπ θαιακπνθηνύ αληηδξνύλ αξλεηηθά ην κεγαιύηεξν δηάζηεκα ζε απξόζκελεο κεηαβνιέο ηνπ πεηξειαίνπ ελώ ζεηηθά ην κεγαιύηεξν δηάζηεκα ζε κεηαβνιέο ηεο βηναηζαλόιεο. Οη ηηκέο ηεο δάραξεο αληηδξνύλ ζεηηθά γηα κηα πεξίνδν θαη ζηε ζπλέρεηα βαίλνπλ κεηνύκελεο ζε αηθλίδηα κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ. Η αληίζηνηρε αληίδξαζε ζε κεηαβνιέο ηεο βηναηζαλόιεο, ηελ πξώηε πεξίνδν είλαη ζεηηθή, γηα ηηο δπν επόκελεο αξλεηηθή θαη ζηε ζπλέρεηα ζεηηθή γηα ηηο ππόινηπεο πεξηόδνπο. Όζνλ αθνξά ζηελ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ ζνγηέιαηνπ ζε απξόζκελε κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ ηα απνηειέζκαηα δείρλνπλ όηη ηηο πέληε πξώηεο πεξηόδνπο είλαη ζεηηθή, κεηαμύ πέκπηεο θαη όγδνεο αξλεηηθή θαη ζηε ζπλέρεηα ζεηηθή. Η αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ ζνγηέιαηνπ ζε κεηαβνιέο ηνπ βηνληίδει είλαη αξλεηηθή ηηο πέληε πξώηεο πεξηόδνπο, ζεηηθή κεηαμύ πέκπηεο θαη όγδνεο, αξλεηηθή κεηαμύ όγδνεο θαη δσδέθαηεο ελώ ζηε ζπλέρεηα ε δηαηαξαρή απηή απνξξνθάηαη από ην ζύζηεκα. Σέινο, ε αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ θξακβέιαηνπ ζε κηα απξνζδόθεηε κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ, ηηο πξώηεο ηέζζεξηο πεξηόδνπο είλαη ζεηηθή, ηηο ηέζζεξηο επόκελεο αξλεηηθή ελώ ηηο επόκελεο παξαηεξείηαη απνξξόθεζε ηεο δηαηαξαρήο. Η αληίζηνηρε
αληίδξαζε ζε κηα απξόβιεπηε δηαηαξαρή ηνπ βηνληίδει ηελ πξώηε πεξίνδν είλαη ζεηηθή, κεηαμύ δεύηεξεο θαη πέκπηεο αξλεηηθή, πέκπηεο θαη δέθαηεο ζεηηθή ελώ ζηε ζπλέρεηα ε δηαηαξαρή απηή ηείλεη λα απνξξνθεζεί από ην ζύζηεκα. Γηα ηέζζεξα πξντόληα (ζηηάξη, θξηζάξη, ζόξγν θαη θνηληθέιαην) ε VAR αλάιπζε δελ καο παξνπζίαζε θάπνην αμηόινγν ζπκπέξαζκα ιόγσ θαθήο εθαξκνγήο ηνπ κνληέινπ απηνύ ζηα ζπγθεθξηκέλα πξντόληα. Ωζηόζν, ζύκθσλα κε ην ππόδεηγκα απαξαηήξεησλ ή ζηαζεξώλ επηδξάζεσλ (fixed effects) ππάξρεη αιιειεμάξηεζε αλάκεζα ζηα πξντόληα (ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ θαη εθείλσλ πνπ ε VAR αλάιπζε δελ κπόξεζε λα εξκελεύζεη), ηα βηνθαύζηκα θαη ην πεηξέιαην. Πην ηζρπξή ζρέζε πξνέθπςε εθείλε ηεο βηναηζαλόιεο κε ηα πξντόληα θαη ηνπ βηνληίδει κε ηα πξντόληα.
ABSTRACT Despite the total increase of the produced food in the world, the problem of hunger and malnutrition remains unsolved for a big part of the world population. The energy crisis and the production of biofuels give a new dimension in the food crisis and the high prices of foods. Thus, taking into account the importance of the above subject, the present paper is carried out. The aim of the paper is the analysis of the relation between the agricultural products destinated for human food on the one hand and the biofuels created from them on the other. At the same time their interaction with the prices of oil is also examined. Methodogically speaking, the application of the Vector Autoregressive Model (VAR) as well as the Fixed Effects Model help in the conduct of certain conclusions. According to the first model, an interaction between the prices of four products (corn, sugar, soybean oil, rapeseed oil) as well as the biofuels and oil prices is presented. In particular, the prices of corn react in a negative way to the unforeseen changes of oil prices while they react in a positive way in the bioethanol changes during the longer time period. The sugar prices react positively for a period and afterwards are decreased in a sudden change of oil prices. The corresponding reaction in bioethanol changes for the first period is positive, for the next two periods is negative and afterwards for the rest periods is positive. As far as the reaction of soybean oil prices in an unpredictable change of oil prices are concerned, the results show that in the five first periods is positive, between the fifth and eighth period is negative, and afterwards positive. The reaction of soybean oil prices in biodiesel changes is negative for the first five periods, between the fifth and eighth period is positive, between eighth and twelfth is negative whereas this disturbance is absorbed by the system afterwards. Finally, the reaction of the rapeseed oil in an unexpected change of oil prices, for the first four periods is positive for the four next periods is negative while for the next periods an absorption of disturbance is observed. Respectively, the reaction in an unanticipated disturbance of biodiesel for the first period is positive, between the second and fifth period is negative, between the fifth and tenth period is positive while this disturbance tends to be absorbed from the system afterwards. For the next four products (wheat, barley, sorghum and palm oil) the VAR analysis did not lead to a significant conclusion because of a bad application of the model on the particular products. However, according to the fixed effects model there is an interaction between the products (included also those that the VAR analysis cannot interpret), biofuels and oil. The more powerful relation is proved those of bioethanol with the products and those of the biodiesel with the products.
ΠΔΡΙΔΥΟΜΔΝΑ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 Δηζαγσγή... 6 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 Βηβιηνγξαθηθή Αλαζθόπεζε... 9 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 Παξαγσγή βηνθαπζίκσλ από αγξνηηθά πξντόληα 3.1 Ηζηνξηθά ζηνηρεία... 16 3.2 Βηνκάδα θαη ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο.. 17 3.3 Καηεγνξίεο επεμεξγαζίαο βηνκάδαο... 19 3.3.1 Θεξκνρεκηθή επεμεξγαζία. 19 3.3.2 Βηνρεκηθή θαη ρεκηθή επεμεξγαζία 21 3.4 Βηναηζαλόιε... 21 3.4.1 Παξαγσγή βηναηζαλόιεο... 21 3.4.2 Πξώηεο ύιεο γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο... 23 3.4.3 Κόζηνο παξαγσγήο βηναηζαλόιεο... 26 3.5 Βηνληίδει... 27 3.5.1 Παξαγσγή βηνληίδει... 27 3.5.2 Πξώηεο ύιεο γηα ηελ παξαγσγή βηνληίδει.. 29 3.5.3 Κόζηνο παξαγσγήο βηνληίδει. 30 3.6 Βαζηθέο ρώξεο παξαγσγνί βηνθαπζίκσλ. 31 3.7 Παγθόζκηα αγξνβηνκεραλία... 33 3.8 Ζ εμέιημε ηνπ ζεζκηθνύ πιαηζίνπ γηα ηα βηνθαύζηκα... 35 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 Πξνζδηνξηζηηθνί Παξάγνληεο ησλ Γηεζλώλ Σηκώλ ησλ Αγξνηηθώλ Πξντόλησλ 4.1 Ηζηνξηθή εμέιημε ησλ ηηκώλ βαζηθώλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ... 39 1
4.2 Ζ ηαρεία αύμεζε ηεο δήηεζεο ηξνθίκσλ από ηηο αλαδπόκελεο αγνξέο. 40 4.3 Ζ παγθόζκηα παξαγσγή ηξνθίκσλ, νη κεηαβνιέο ζηελ πνζόηεηα ησλ απνζεκάησλ θαη νη επηπηώζεηο ησλ θιηκαηηθώλ αιιαγώλ 41 4.4 Σν δηεζλέο εκπόξην θαη ν ξόινο ηνπ ΠΟΔ. 43 4.5 Ζ «ρξεκαηηζηηθνπνίεζε» ηεο αγνξάο αγξνηηθώλ πξντόλησλ θαη ν ξόινο ησλ θεξδνζθόπσλ... 45 4.6 Ζ ηηκή ηνπ πεηξειαίνπ θαη ησλ ιηπαζκάησλ. 45 4.7 Σα βηνθαύζηκα... 46 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5 Μεζνδνινγηθή Πξνζέγγηζε 5.1 Τπόδεηγκα Απηνπαιίλδξνκνπ Γηαλύζκαηνο (VAR). 47 5.1.1 Έλλνηα. 47 5.1.2 Γεληθή κνξθή θαη ππνζέζεηο... 48 5.1.3 Δύξεζε θαηάιιεινπ VAR κνληέινπ. 49 5.1.4 Πξνβιέςεηο θαη πλαξηήζεηο Αηθληδίσλ Αληηδξάζεσλ (Impulse Response Function ). 50 5.2 Τπόδεηγκα Panel (DPD)... 51 5.2.1 Έλλνηα 51 5.2.2 Σν Τπόδεηγκα Aπαξαηήξεησλ ή ηαζεξώλ Δπηδξάζεσλ (Fixed Effects Model).. 51 5.2.3 Πιενλεθηήκαηα κεζόδνπ ζπλδπαζκνύ δηαρξνληθώλ θαη δηαζηξσκαηηθώλ δεδνκέλσλ (panel data) 52 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6 Απνηειέζκαηα εκπεηξηθήο αλάιπζεο 6.1 Παξνπζίαζε δεδνκέλσλ 54 6.2 Τπόδεηγκα Απηνπαιίλδξνκνπ Γηαλύζκαηνο (VAR). 59 2
6.2.1 Έιεγρνο Μνλαδηαίαο Ρίδαο. 59 6.2.2 Δπηινγή θαηάιιεινπ VAR. 60 6.2.3 Αλάιπζε ηεο πλάξηεζεο Αηθληδίσλ Αληηδξάζεσλ.. 66 6.3 Τπόδεηγκα Aπαξαηήξεησλ ή ηαζεξώλ Δπηδξάζεσλ (Fixed Effects Model) 71 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 7 πκπεξάζκαηα. 74 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ. 77 ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ... 81 ΠΗΝΑΚΑ ΠΗΝΑΚΧΝ Πίλαθαο 2.1 Πνζνζηό ζπκβνιήο βηνθαπζίκσλ ζηελ αύμεζε ησλ ηηκώλ βαζηθώλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ έγθπξσλ δηαθπβεξλεηηθώλ νξγαλώζεσλ 10 Πίλαθαο 6.1 Πεξηγξαθηθά ζηαηηζηηθά ζηνηρεία ησλ ηηκώλ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ από ηα νπνία παξάγεηαη βηναηζαλόιε. 54 Πίλαθαο 6.2 Πεξηγξαθηθά ζηαηηζηηθά ζηνηρεία ησλ ηηκώλ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ από ηα νπνία παξάγεηαη βηνληίδει... 56 Πίλαθαο 6.3 Πεξηγξαθηθά ζηαηηζηηθά ζηνηρεία ησλ ηηκώλ ηεο βηναηζαλόιεο, ηνπ βηνληίδει θαη ηνπ πεηξειαίνπ. 57 Πίλαθαο 6.4 Έιεγρνο κνλαδηαίαο ξίδαο ζηα επίπεδα όισλ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ 59 Πίλαθαο 6.5 Έιεγρνο κνλαδηαίαο ξίδαο ζηα επίπεδα βηναηζαλόιεο, ηνπ βηνληίδει θαη ηνπ πεηξειαίνπ.. 60 Πίλαθαο 6.6 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην θαιακπόθη... 61 Πίλαθαο 6.7 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην ζηηάξη 62 Πίλαθαο 6.8 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην θξηζάξη.. 62 Πίλαθαο 6.9 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην ζόξγν. 63 3
Πίλαθαο 6.10 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ηε δάραξε. 63 Πίλαθαο 6.11 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην θνηληθέιαην. 64 Πίλαθαο 6.12 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην ζνγηέιαην 65 Πίλαθαο 6.13 Γηαγλσζηηθνί έιεγρνη γηα ην θξακβέιαην. 65 Πίλαθαο 6.14 Απνηειέζκαηα εθηηκώκελνπ fixed effects ππνδείγκαηνο. 72 Πίλαθαο 6.15 Απνηειέζκαηα εθηηκώκελνπ fixed effects ππνδείγκαηνο. 73 ΠΗΝΑΚΑ ΓΗΑΓΡΑΜΜΑΣΧΝ Γηάγξακκα 6.1 Δμέιημε ησλ ηηκώλ ησλ ακπινύρσλ πξντόλησλ θαη ηεο δάραξεο ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013.. 55 Γηάγξακκα 6.2 Δμέιημε ησλ ηηκώλ ησλ ειαηνύρσλ πξντόλησλ ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013. 56 Γηάγξακκα 6.3 Δμέιημε ησλ ηηκώλ ηεο βηναηζαλόιεο ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013.. Γηάγξακκα 6.4 Δμέιημε ησλ ηηκώλ ηνπ βηνληίδει ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013.. Γηάγξακκα 6.5 Δμέιημε ησλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013.. 58 Γηάγξακκα 6.6 πλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηνπ πεηξειαίνπ θαη ηεο βηναηζαλόιεο ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013.. 67 Γηάγξακκα 6.7 πλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ ηεο δάραξεο, ηνπ πεηξειαίνπ θαη ηεο βηναηζαλόιεο ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013... 68 Γηάγξακκα 6.8 πλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ ηνπ ζνγηέιαηνπ, ηνπ πεηξειαίνπ θαη ηνπ βηνληίδει ην δηάζηεκα1996-2013 70 Γηάγξακκα 6.9 πλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ ηνπ θξακβέιαηνπ, ηνπ πεηξειαίνπ θαη ηνπ βηνληίδει ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013. 71 57 58 4
ΠΗΝΑΚΑ ΥΖΜΑΣΧΝ ρήκα 3.1 Δπεμεξγαζία βηνκάδαο... 19 ρήκα 3.2 Γηάγξακκα ξνήο παξαγσγήο βηναηζαλόιεο 22 ρήκα 3.3 Γηαγξακκαηηθή απεηθόληζε παξαγσγήο βηνληίδει. 27 ρήκα 3.4 Γηαδηθαζία κεηεζηεξνπνίεζεο γηα ηε παξαγσγή βηνληίδει. 28 5
ΚΔΦΑΛΑΙΟ 1 Διζαγωγή θνπόο ηεο παξνύζαο εξγαζίαο Δμαηηίαο ησλ πςειώλ ηηκώλ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ, ε αλζξσπόηεηα βηώλεη ζπλερώο επηδεηλνύκελεο επηζηηηζηηθέο θξίζεηο. εκαληηθνί παξάγνληεο απηήο ηεο επηδείλσζεο είλαη νη αλαηηκήζεηο ηνπ πεηξειαίνπ θαη ε ζηξνθή ζηε δήηεζε πξντόλησλ γηα ηελ παξαγσγή βηνθαπζίκσλ. Φπζηθά επαθόινπζα απηήο ηεο πνιηηηθήο ήηαλ,πξώηνλ, ε θάιπςε κεγάινπ κέξνπο ησλ εθηάζεσλ κε ηελ θαιιηέξγεηα ελεξγεηαθώλ θπηώλ, κε απνηέιεζκα ηε κείσζε ηεο παξαγσγήο πξντόλησλ γηα ηξόθηκα θαη,δεύηεξνλ, ε κεηαηόπηζε ηεο ρξήζεο πξντόλησλ γηα ηξόθηκα (ζηηεξά, θαιακπόθη, ηεύηια θ.α) γηα ηελ παξαγσγή βηνθαπζίκσλ (Σόιηνο Γ., 2009). Παξάιιεια ε ζηξνθή ζηα βηνθαύζηκα εληείλεη ηελ αλαδήηεζε λέσλ εδαθώλ θαη κνηξαία νδεγεί ζε εθρεξζώζεηο, κε θαηαζηξνθή δαζώλ θαη δαζηθώλ εθηάζεσλ εληζρύνληαο ην κνληέιν ηεο εληαηηθήο γεσξγίαο θαη ηε ρξήζε αγξνρεκηθώλ. Καηαλνώληαο ινηπόλ ηε ζπνπδαηόηεηα ηνπ ζέκαηνο θαη ην πόζν θαζνξηζηηθόο είλαη ν ξόινο ησλ ηηκώλ γηα ηελ επηβίσζε ζεκαληηθνύ πνζνζηνύ αλζξώπσλ παγθνζκίσο, εθπνλήζεθε ε παξνύζα εξγαζία. θνπόο ηεο είλαη λα εμεηαζηεί ε ζρέζε κεηαμύ ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ πνπ πξννξίδνληαη γηα ηε δηαηξνθή ηνπ αλζξώπνπ θαη ησλ βηνθαπζίκσλ πνπ ζρεκαηίδνληαη από απηά. Παξάιιεια εμεηάδεηαη θαη ε αιιειεπίδξαζή ηνπο κε ηηο ηηκέο ηνπ πεηξειαίνπ. Μεζνδνινγηθή πξνζέγγηζε πγθεληξώζεθαλ ινηπόλ νη δηεζλείο θαη εηήζηεο ηηκέο πέληε αγξνηηθώλ πξντόλησλ (θαιακπόθη, ζηηάξη, θξηζάξη, ζόξγν θαη δάραξε) από ηα νπνία παίξλνπκε βηναηζαλόιε, ηξηώλ πξντόλησλ (θνηληθέιαην, ζνγηέιαην θαη θξακβέιαην) από ηα νπνία παξάγεηαη ην βηνληίδει θαζώο θαη νη δηεζλείο θαη εηήζηεο ηηκέο ηεο βηναηζαλόιεο, ηνπ βηνληίδει αιιά θαη ηνπ πεηξειαίνπ, ην ρξνληθό δηάζηεκα 1996-2013. Πεγέο απηώλ ησλ δεδνκέλσλ απνηεινύλ ε Παγθόζκηα Σξάπεδα θαη ν Οξγαληζκόο Οηθνλνκηθήο πλεξγαζίεο θαη Αλάπηπμεο (ΟΟΑ). ηε ζπλέρεηα αθνύ πξαγκαηνπνηήζεθε ε παξνπζίαζε ησλ δεδνκέλσλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ ζηελ αλάιπζε, δηεξεπλήζεθε ε ζηαζηκόηεηα ησλ κεηαβιεηώλ 6
(δειαδή ησλ πξντόλησλ, ησλ βηνθαπζίκσλ θαη ηνπ πεηξειαίνπ) ρξεζηκνπνηώληαο ηνλ έιεγρν ηεο κνλαδηαίαο ξίδαο. Σν επόκελν βήκα αθνξνύζε ζηελ εθηίκεζε ησλ θαηάιιεισλ ηξηκεηαβιεηώλ VAR ππνδεηγκάησλ γηα θάζε πξντόλ κε όινπο ηνπο πηζαλνύο ζπλδπαζκνύο ησλ εμεηαδόκελσλ κεηαβιεηώλ. ηε ζπλέρεηα κε ηηο ζπλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ ππνινγίζζεθε ε αληίδξαζε κηαο κεηαβιεηήο ζε κηα απόηνκε κεηαβνιή ηεο ηηκήο ηεο άιιεο κεηαβιεηήο ηνπ ζπζηήκαηνο VAR. Δπηπξόζζεηα, κε ην ππόδεηγκα απαξαηήξεησλ ή ζηαζεξώλ επηδξάζεσλ (fixed effects) έγηλε αθαίξεζε ησλ κε παξαηεξήζηκσλ παξαγόλησλ πξνθεηκέλνπ λα εμαιεηθζεί ε δηαρξνληθή εμάξηεζε ησλ παξαηεξήζεσλ θαη λα εμαρζνύλ αζθαιέζηεξα ζπκπεξάζκαηα. Αμίδεη λα ζεκεησζεί όηη ζε πεξηπηώζεηο όπσο ε δηθή καο όπνπ νη ρξνλνινγηθέο ζεηξέο βξέζεθαλ κε ζηάζηκεο, όπσο πξνέθπςε από ηνλ έιεγρν κνλαδηαίαο ξίδαο, ε εθαξκνγή ηνπ fixed effects κνληέινπ θξίλεηαη σο θαηάιιειε. Δκπεηξηθά απνηειέζκαηα Σα εκπεηξηθά απνηειέζκαηα από ηελ VAR αλάιπζε θαη πην ζπγθεθξηκέλα από ηηο ζπλαξηήζεηο αηθληδίσλ αληηδξάζεσλ γηα ηε ζρέζε κεηαμύ πξντόλησλ, πεηξειαίνπ, βηναηζαλόιεο θαη βηνληίδει έδεημαλ όηη: ζε κεηαβνιέο ηνπ πεηξειαίνπ ε αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηελ πξώηε πεξίνδν παξνπζηάδεηαη ζεηηθή, κεηαμύ δεύηεξεο θαη δέθαηεο έληνλα αξλεηηθή θαη από εθεί θαη κεηά ζεηηθή. ζνλ αθνξά ζηελ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ θαιακπνθηνύ ζε κεηαβνιέο ηεο βηναηζαλόιεο αλ εμαηξέζνπκε ηελ πξώηε πεξίνδν πνπ δελ αληηδξνύλ, από ηε δεύηεξε κέρξη ηε δέθαηε είλαη ζεηηθή ελώ από εθεί θαη έπεηηα ε δηαηαξαρή ηείλεη λα απνξξνθεζεί από ην ζύζηεκα. ζηελ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηεο δάραξεο ζε κηα απξόβιεπηε δηαηαξαρή ζε κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ παξαηεξνύκε ηελ πξώηε πεξίνδν λα κελ αληηδξνύλ, λα παξνπζηάδνπλ ζεηηθή ηε δεύηεξε θαη ζηε ζπλέρεηα λα βαίλνπλ κεηνύκελεο. Ζ αληίζηνηρε αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηεο δάραξεο ζε κηα αηθλίδηα δηαηαξαρή ηεο βηναηζαλόιεο, ηελ πξώηε πεξίνδν είλαη ζεηηθή, ηε δεύηεξε αξλεηηθή θαη από ηελ ηέηαξηε θαη κεηά μαλά ζεηηθή. όζνλ αθνξά ζηελ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ ζνγηέιαηνπ ζε απξόζκελε κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ ηα απνηειέζκαηα δείρλνπλ όηη ηηο πέληε πξώηεο πεξηόδνπο είλαη ζεηηθή, κεηαμύ πέκπηεο θαη όγδνεο αξλεηηθή θαη ζηε ζπλέρεηα 7
ζεηηθή. Ζ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ ζνγηέιαηνπ ζε κεηαβνιέο ηνπ βηνληίδει είλαη αξλεηηθή ηηο πέληε πξώηεο πεξηόδνπο, ζεηηθή κεηαμύ πέκπηεο θαη όγδνεο, αξλεηηθή κεηαμύ όγδνεο θαη δσδέθαηεο ελώ ζηε ζπλέρεηα ε δηαηαξαρή απηή απνξξνθάηαη από ην ζύζηεκα. θιείλνληαο κε ηελ αληίδξαζε ησλ ηηκώλ ηνπ θξακβέιαηνπ ζε κηα απξνζδόθεηε κεηαβνιή ηνπ πεηξειαίνπ, ηηο πξώηεο ηέζζεξηο πεξηόδνπο είλαη ζεηηθή, ηηο ηέζζεξηο επόκελεο αξλεηηθή ελώ ηηο επόκελεο παξαηεξείηαη απνξξόθεζε ηεο δηαηαξαρήο. Ζ αληίζηνηρε αληίδξαζε ζε κηα απξόβιεπηε δηαηαξαρή ηνπ βηνληίδει ηελ πξώηε πεξίνδν είλαη ζεηηθή, κεηαμύ δεύηεξεο θαη πέκπηεο αξλεηηθή, πέκπηεο θαη δέθαηεο ζεηηθή ελώ ζηε ζπλέρεηα ε δηαηαξαρή απηή ηείλεη λα απνξξνθεζεί από ην ζύζηεκα. Γηα ηέζζεξα πξντόληα (ζηηάξη, θξηζάξη, ζόξγν θαη θνηληθέιαην) ε VAR αλάιπζε δελ καο παξνπζίαζε θάπνην αμηόινγν ζπκπέξαζκα ιόγσ θαθήο εθαξκνγήο ηνπ κνληέινπ ζηα ελ ιόγσ πξντόληα. Σέινο, ζύκθσλα κε ην ππόδεηγκα απαξαηήξεησλ ή ζηαζεξώλ επηδξάζεσλ (fixed effects) ππάξρεη αιιειεμάξηεζε αλάκεζα ζηα πξντόληα (ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ θαη εθείλσλ πνπ ε VAR αλάιπζε δελ κπόξεζε λα εξκελεύζεη), ηα βηνθαύζηκα θαη ην πεηξέιαην. Πην ηζρπξή ζρέζε είλαη εθείλε ηεο βηναηζαλόιεο κε ηα πξντόληα θαη ηνπ βηνληίδει κε ηα πξντόληα. Γνκή εξγαζίαο Σν πξώην θεθάιαην απνηειεί κηα εηζαγσγή γηα ηελ έξεπλα πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε παξαζέηνληαο ην ζθνπό, ηε κεζνδνινγία, ηα εκπεηξηθά απνηειέζκαηα ηεο αλάιπζεο θαζώο θαη ηε δνκή ηεο εξγαζίαο. Σν δεύηεξν θεθάιαην παξνπζηάδεη ηηο κειέηεο πνπ έρνπλ γίλεη κέρξη ηώξα ζην ζέκα απηό. Αθνινπζεί ην ηξίην πνπ πεξηγξάθεη ηα βηνθαύζηκα (βηναηζαλόιε θαη βηνληίδει) πνπ ζρεκαηίδνληαη από θαιιηέξγεηεο πνπ παξάγνπλ πξντόληα πξννξηδόκελα θπξίσο γηα ηελ θάιπςε ησλ δηαηξνθηθώλ αλαγθώλ ηνπ παγθόζκηνπ πιεζπζκνύ. ην ηέηαξην αλαιύνληαη νη παξάγνληεο πνπ πξνζδηνξίδνπλ ηηο δηεζλείο ηηκέο ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ ελώ ζην πέκπην γίλεηαη αλαθνξά ζηε κεζνδνινγηθή πξνζέγγηζε πνπ αθνινπζήζεθε. ην θεθάιαην έμη πεξηγξάθνληαη ηα εκπεηξηθά απνηειέζκαηα ηεο αλάιπζεο θαη ζην θεθάιαην επηά δηαηππώλνληαη ηα ζπκπεξάζκαηα. 8
ΚΔΦΑΛΑΙΟ 2 Βιβλιογραθική Αναζκόπηζη Ζ ζρέζε κεηαμύ ελέξγεηαο θαη αγξνηηθώλ πξντόλησλ απαζρνιεί έληνλα ηηο δηαθπβεξλεηηθέο νξγαλώζεηο αιιά θαη ηελ επηζηεκνληθή θνηλόηεηα εμαηηίαο ηεο αιιειεμάξηεζήο ηνπο. Απηό απνδεηθλύεη έλαο ζεκαληηθόο αξηζκόο εξεπλώλ πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ σο ζήκεξα, κεξηθέο από ηηο νπνίεο αλαθέξνληαη ζην παξόλ θεθάιαην. Οη Tun-Hsiang Yu, David Bessler and Stephen Fuller (2006) ζηελ κειέηε ηνπο δηεξεύλεζαλ ηελ καθξνρξόληα αιιειεμάξηεζε κεηαμύ ησλ ηηκώλ ζεκαληηθώλ εδώδηκσλ ειαίσλ θαζώο θαη ηε δπλακηθή ζρέζε κεηαμύ ησλ ηηκώλ ησλ θπηηθώλ ειαίσλ θαη ησλ ηηκώλ ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ. Σα δεδνκέλα απνηεινύληαη από 378 εβδνκαδηαίεο παξαηεξήζεηο πνπ εθηείλνληαη από ηελ πξώηε εβδνκάδα ηνπ Ηαλνπαξίνπ ηνπ 1999 σο ηελ ηέηαξηε εβδνκάδα ηνπ Μαξηίνπ ηνπ 2006. Δθάξκνζαλ κεραληζκνύο αλαιπηηθώλ ρξνλνζεηξώλ ζε ηηκέο ηεζζάξσλ εδώδηκσλ ειαίσλ, ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ηεο ζόγηαο, ηνπ ειίαλζνπ, ηεο ειαηνθξάκβεο θαη ηνπ θνηληθέιαηνπ, καδί κε έλα ζηαζκηζκέλν κέζν ηεο δηεζλνύο ηηκήο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ. Δλδεηθηηθά απνηειέζκαηα ππνδεηθλύνπλ κηα καθξνρξόληα ζρέζε ζπλνινθιήξσζεο κεηαμύ ησλ πέληε απηώλ ηηκώλ εδώδηκσλ ειαίσλ. Ζ επίδξαζε ηεο ηηκήο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ ζηηο ηηκέο ησλ εδώδηκσλ ειαίσλ δελ είλαη ζεκαληηθή θαηά ηε δηάξθεηα ηεο κειέηεο. Οη Jody L. Campiche, Henry L. Bryant, James W. Richardson, and Joe L. Outlaw (2007) ζηελ έξεπλά ηνπο εμέηαζαλ ηε ζπλδηαθύκαλζε κεηαμύ ησλ ηηκώλ ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ θαη ησλ ηηκώλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηνπ ζόξγνπ, ηεο δάραξεο, ηεο ζόγηαο, ηνπ ζνγηέιαηνπ θαη ηνπ θνηληθέιαηνπ θαηά ηε ρξνληθή πεξίνδν 2003-2007. Σν ηεζη ζπλνινθιήξσζεο ηνπ Johansen δελ απνθάιπςε ζρέζεηο ζπλνινθιήξσζεο θαηά ην ρξνληθό δηάζηεκα 2003-2005. Χζηόζν, νη ηηκέο ηνπ θαιακπνθηνύ θαη ηεο ζόγηαο ζπλνινθιεξώλνληαη κε ηηο ηηκέο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ θαηά ηε ρξνληθή πεξίνδν 2006-2007. Μια ζειρά μελεηών από έγκσρες διακσβερνηηικές οργανώζεις έρνπλ εμεηάζεη ηε ζρέζε κεηαμύ ησλ απμήζεσλ ζηηο ηηκέο βαζηθώλ πξντόλησλ δηαηξνθήο θαηά ηελ πεξίνδν 2006-2008 θαη ηεο επέθηαζεο ηεο παξαγσγήο βηνθαπζίκσλ. Μηα επηινγή ησλ 9
κειεηώλ απηώλ θαη ην πνζνζηό ζπκβνιήο ησλ βηνθαπζίκσλ ζηηο ηηκέο απηέο παξέρεηαη παξαθάησ. Πίλαθαο 2.1 Πνζνζηό ζπκβνιήο βηνθαπζίκσλ ζηελ αύμεζε ησλ ηηκώλ βαζηθώλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ έγθπξσλ δηαθπβεξλεηηθώλ νξγαλώζεσλ Οξγαληζκόο Πνζνζηό ζπκβνιήο βηνθαπζίκσλ ζηελ αύμεζε ησλ ηηκώλ βαζηθώλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ Ζ Παγθόζκηα Σξάπεδα 70 75 ηνηο εθαηό (Mitchel, 2008) Ζ Γηεζλήο Οξγάλσζε Σξνθίκσλ θαη Γεσξγίαο (FAO) Σν Ηλζηηηνύην Γηεζλνύο Πνιηηηθήο Έξεπλαο Σξνθίκσλ (IFPRI) 10 15 ηνηο εθαηό (FAO, 2008) 25 30 ηνηο εθαηό (Rosegrant, 2008) Ο ΟΟΑ 5 16 ηνηο εθαηό (OECD, 2008) Οη κειέηεο απηέο δηαπίζησζαλ όηη ε επίδξαζε ησλ βηνθαπζίκσλ ζηηο απμαλόκελεο ηηκέο ησλ ηξνθίκσλ θπκαηλόηαλ από 5 έσο 75 ηνηο εθαηό, αλάινγα κε ην αγξνηηθό πξντόλ -ηξόθηκν θαη ηε ρώξα πνπ αλαιπόηαλ. Χζηόζν πξέπεη λα δίλεηαη πξνζνρή όηαλ ζπγθξίλνληαη ηα απνηειέζκαηα από απηέο ηηο κειέηεο, θαζώο νη κεζνδνινγίεο θαη νη βαζηθέο παξαδνρέο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ παξαζθεπή ηνπο δηαθέξνπλ, ζπκβάιινληαο ζε απνθιίλνπζα απνηειέζκαηα (Gerber, Eckert θαη Breuer, 2008). Άιιε έξεπλα έρεη κειεηήζεη ηα κειινληηθά απνηειέζκαηα ηεο Δπξσπατθήο Έλσζεο θαη ησλ Ζλσκέλσλ Πνιηηεηώλ ζρεηηθά κε ηηο παγθόζκηεο ηηκέο ησλ ηξνθίκσλ. Έξεπλα πνπ δηελεξγήζεθε από Banse, van Meij θαη Woltjer (2008) δηαπίζησζε όηη ε 10
νδεγία ηεο Δπξσπατθήο Έλσζεο γηα ηηο αλαλεώζηκεο πεγέο ελέξγεηαο (RED) θαζώο θαη ην πξόηππν αλαλεώζηκσλ θαπζίκσλ ησλ Ζλσκέλσλ Πνιηηεηώλ (RFS) ζα νδεγήζνπλ ζε αύμεζε ησλ ηηκώλ ζηνλ ηνκέα ησλ ζηηεξώλ θαηά 5 ηνηο εθαηό θαη ησλ ειαηνύρσλ ζπόξσλ θαηά 19 ηνηο εθαηό από ην 2020. Οη Taheripour, Birur, Hertel θαη Tyner (2008) πξνζπάζεζαλ λα απνκνλώζνπλ ηνλ ξόιν ησλ επηδνηήζεσλ γηα βηνθαπζίκα ζηελ Δπξσπατθή Έλσζε θαη ζηηο Ζλσκέλεο Πνιηηείεο από άιινπο παξάγνληεο, θαη εθηηκήζεθε όηη ζα νδεγήζνπλ ζε απμήζεηο ησλ ηηκώλ ησλ ζπόξσλ ζηε Βξαδηιία, ηελ Δπξσπατθή Έλσζε θαη ηηο Ζλσκέλεο Πνιηηείεο θαηά 9,6 ηνηο εθαηό, 16 ηνηο εθαηό θαη 14 ηνηο εθαηό, αληίζηνηρα.ο Gerber et ατ. (2008) πξνζπάζεζαλ λα ζπλζέζνπλ ηα απνηειέζκαηα από κηα ζεηξά εθζέζεσλ θαη παξαηεξήζεθε όηη ηα πξνγξάκκαηα γηα βηνθαύζηκα ζηελ Δπξσπατθή Έλσζε θαη ηηο Ζλσκέλεο Πνιηηείεο ζα απμήζνπλ ηηο πξαγκαηηθέο δηεζλείο ηηκέο γηα ηα θπηηθά έιαηα πεξηζζόηεξν από 30 ηνηο εθαηό. Δπίζεο αύμεζε κεηαμύ 3 θαη 15 ηνηο εθαηό ζα παξαηεξεζεί γηα αγαζά όπσο ην ζηηάξη θαη ην θαιακπόθη κεηαμύ 2011 θαη 2016. Σα επξήκαηα ησλ κειέησλ πνπ αλαθέξζεθαλ παξαπάλσ δελ απεηθνλίδνπλ ηηο δηαθπκάλζεηο ζηηο πξνβιεπόκελεο απμήζεηο ησλ ηηκώλ ζε όια ηα γεσξγηθά πξντόληα ή ρώξεο. Οη πξνβιέςεηο απηέο βαζίδνληαη ζε κηα ζεηξά ππνζέζεσλ (ζρεηηθά κε ηηο πνιηηηθέο, κειινληηθέο ηηκέο ησλ νξπθηώλ θαπζίκσλ, θιπ.), νη νπνίεο θαηά ηνπο εξεπλεηέο ζα αιιάμνπλ κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ ελώ ππόθεηληαη θαη ζε θάπνηα αβεβαηόηεηα. Τπάξρνπλ επίζεο θαη πνιύπινθεο εκπνξηθέο ζρέζεηο κεηαμύ ησλ ρσξώλ πνπ είλαη θαη νη δύν εμαγσγείο θαη θαηαλαισηέο βηνθαπζίκσλ θαη πξντόλησλ δηαηξνθήο, κε ηε δπλαηόηεηα απειεπζέξσζεο ηεο αγνξάο λα είλαη έλαο ζεκαληηθόο παξάγνληαο πνπ επεξεάδεη ηηο πξώηεο ύιεο θαη ηηο ηηκέο ησλ βαζηθώλ εηδώλ δηαηξνθήο (Bouet, Dimaranan θαη Valin, 2010). Οη Zibin Zhang, Luanne Lohr, Cesar Escalante, Michael Wetzstein (2009) ζπγθέληξσζαλ κεληαία ζηνηρεία γηα ηηο ηηκέο βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηνπ ξπδηνύ, ηεο ζόγηαο, ηεο δάραξεο, θαη ηνπ ζηηαξηνύ καδί κε ηηο ηηκέο ηεο ελέξγεηαο γηα ηελ αηζαλόιε, ηελ βελδίλε θαη ην πεηξέιαην από Μάξηην ηνπ 1989 έσο ηνλ Ηνύιην 2008. Υξεζηκνπνηώληαο ηηκέο ρξνλνζεηξώλ ζηα θαύζηκα θαη ζηα βαζηθά γεσξγηθά πξντόληα, ν ζηόρνο ήηαλ λα δηεξεπλεζεί ε καθξνρξόληα ζπλνινθιήξσζε ησλ ηηκώλ απηώλ ηαπηόρξνλα κε πνιππαξαγνληηθέο βξαρππξόζεζκεο αιιειεπηδξάζεηο ηνπο. Σα απνηειέζκαηα δε δείρλνπλ απεπζείαο καθξνρξόληεο ζρέζεηο ησλ ηηκώλ κεηαμύ θαπζίκσλ θαη αγξνηηθώλ πξντόλησλ θαζώο 11
θαη πεξηνξηζκέλεο ή αλύπαξθηεο βξαρππξόζεζκεο ζρέζεηο. Από ηελ άπνςε ηεο εμέιημεο ησλ ηηκώλ βξαρππξόζεζκα, νη ηηκέο ηεο δάραξεο επεξεάδνπλ όιεο ηηο άιιεο ηηκέο ησλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ, εθηόο από απηή ηνπ ξπδηνύ. Με ηελ δάραξε, λα είλαη ην λνύκεξν έλα παγθνζκίσο πξντόλ γηα παξαγσγή αηζαλόιεο, ηα απνηειέζκαηα δείρλνπλ όηη απμεκέλε παξαγσγή αηζαλόιεο πηζαλώο λα επεξεάδεη βξαρπρξόληα ηηο ηηκέο βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ. πλνιηθά, ηα απνηειέζκαηα ππνζηεξίδνπλ ηελ επίδξαζε ησλ ηηκώλ ησλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ, σο κελύκαηα ηεο αγνξάο γηα απνθαηάζηαζε ησλ αγνξώλ πξντόλησλ ζε ηζνξξνπία κεηά από κηα εθδήισζε δήηεζεο ή πξνζθνξάο. Ζ εξγαζία ησλ Serra and Zilberman (2009) εμέηαζε ην πώο ε αζηάζεηα ησλ ηηκώλ ζηελ βηνκεραλία αηζαλόιεο ηεο Βξαδηιίαο αιιάδεη κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ αιιά θαη ζε όιεο ηηο αγνξέο ρξεζηκνπνηώληαο κηα λέα κεζνδνινγηθή πξνζέγγηζε πνπ πξνηείλεηαη από ηνλ Seo (2007). Ζ εκπεηξηθή αλάιπζε ρξεζηκνπνηνύζε εβδνκαδηαίεο δηεζλείο ηηκέο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ θαη ηηκέο ηεο αηζαλόιεο θαη ηεο δάραξεο ηεο Βξαδηιίαο. Οη ηηκέο εθθξάδνληαη ζε δνιάξηα θαη παξαηεξνύληαη από ηηο 14 Ηνπιίνπ ηνπ 2000 έσο 29 Φεβξνπαξίνπ ηνπ 2008. Σν θύξην πιενλέθηεκα ηεο πξόηαζεο Seo έλαληη ησλ πξνεγνπκέλσλ ππαξρνπζώλ κεζόδσλ είλαη όηη επηηξέπεη λα εθηηκεζεί από θνηλνύ ε ζρέζε ζπλνινθιήξσζεο κεηαμύ ησλ ζεηξώλ ησλ ηηκώλ πνπ δηεξεπλώληαη θαη ηεο πνιππαξαγνληηθήο δηαδηθαζίαο GARCH. Σα απνηειέζκαηά καο δείρλνπλ όηη νη ηηκέο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ επεξεάδνπλ όρη κόλν ηα επίπεδα ησλ ηηκώλ αηζαλόιεο αιιά θαη ηε κεηαβιεηόηεηά ηνπο. Ζ απμεκέλε κεηαβιεηόηεηα ζηηο αγνξέο αξγνύ πεηξειαίνπ νδεγεί ζε απμεκέλε αζηάζεηα ζηηο αγνξέο αηζαλόιεο. Οη ηηκέο ηεο αηζαλόιεο, από ηελ άιιε πιεπξά, επεξεάδνπλ ηα επίπεδα ησλ ηηκώλ ηεο δάραξεο θαη κηα αύμεζε ησλ επηπέδσλ κεηαβιεηόηεηαο ηνπο, επίζεο επεξεάδεη, αλ θαη ιηγόηεξν έληνλα, ηηο αγνξέο δάραξεο. Οη Pavel Ciaian, d Artis Kancs (2010) κε ηελ κειέηε ηνπο εμέηαζαλ ηηο αιιειεμαξηήζεηο κεηαμύ ηεο ελέξγεηαο, ηεο βηνελέξγεηαο θαη ησλ ηηκώλ ησλ ηξνθίκσλ. ε αληίζεζε κε πξνεγνύκελεο κειέηεο, ζεσξήζεθαλ δύν θαλάιηα κεηάδνζεο ηεο ηηκήο: ην άκεζν θαλάιη βηνθαπζίκσλ θαη ην έκκεζν θαλάιη πξντόλησλ. Γνθηκάζηεθε ε ζεσξεηηθή ππόζεζε κε ηελ εθαξκνγή ρξνλνζεηξώλ αλαιπηηθώλ κεραληζκώλ γηα ηηο ηηκέο ελλέα κεγάισλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ, ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηνπ ζηηαξηνύ, ηνπ ξπδηνύ, ηεο δάραξεο, ηεο ζόγηαο, ηνπ βακβαθηνύ, ηεο κπαλάλαο, ηνπ ζόξγνπ θαη ηνπ ηζαγηνύ, 12
καδί κε έλα ζηαζκηζκέλν κέζν δηεζλνύο ηηκήο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ. Σα δεδνκέλα απνηεινύληαη από 783 εβδνκαδηαίεο παξαηεξήζεηο πνπ εθηείλνληαη από ηνλ Ηαλνπάξην ηνπ 1994 έσο ηνλ Γεθέκβξην 2008. Σα εκπεηξηθά επξήκαηα επηβεβαίσζαλ ηε ζεσξεηηθή ππόζεζε όηη νη ηηκέο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ θαη ησλ αγξνηηθώλ πξντόλησλ είλαη αιιεινεμαξηώκελεο ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ επίζεο βαζηθώλ πξντόλησλ πνπ δελ ρξεζηκνπνηήζεθαλ απεπζείαο ζηε παξαγσγή βηνελέξγεηαο. Ζ κειέηε ησλ Saban Nazlioglu, Ugur Soytas (2011) εμέηαζε ηε δπλακηθή ζρέζε κεηαμύ ησλ παγθόζκησλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ θαη είθνζη ηεζζάξσλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ παγθνζκίσο ππνινγίδνληαο γηα αιιαγέο ζηε ζρεηηθή αληνρή ηνπ ακεξηθάληθνπ δνιαξίνπ ζε έλα ζύλνιν δεδνκέλσλ panel. Υξεζηκνπνηήζαλε panel cointegration θαη Granger causality κεζόδνπο γηα κηα νκάδα είθνζη ηεζζάξσλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ κε βάζε ηηο κεληαίεο ηηκέο πνπ θπκαίλνληαη από ηνλ Ηαλνπάξην 1980 κέρξη ηνλ Φεβξνπάξην ηνπ 2010. Σα εκπεηξηθά απνηειέζκαηα παξέρνπλ ηζρπξέο ελδείμεηο ζρεηηθά κε ηνλ αληίθηππν ησλ κεηαβνιώλ ησλ παγθνζκίσλ ησλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ ζηηο ηηκέο ησλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ. ε αληίζεζε κε ηα επξήκαηα πνιιώλ κειεηώλ ζηε βηβιηνγξαθία πνπ αλαθέξνπλ νπδεηεξόηεηα ησλ ηηκώλ ησλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ ζε κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ, βξήθαλ ηζρπξή ππνζηήξημε γηα ην ξόιν ησλ δηεζλώλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ ζηηο ηηκέο πνιιώλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ. Ζ ζεηηθή επίδξαζε ηνπ αδύλακνπ δνιαξίνπ ζηηο ηηκέο ησλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ επηβεβαηώζεθε επίζεο. Σν 2012 νη Xiaodong Du and Lihong Lu McPhail ιακβάλνληαο ππόςε ην γεγνλόο όηη κεγάιεο θιίκαθαο παξαγσγή αηζαλόιεο από θαιακπόθη θαη ρξήζε έρεη αλαδηακνξθώζεη ηε ζρέζε κεηαμύ ηεο ελέξγεηαο θαη ησλ γεσξγηθώλ αγνξώλ (ε νπνία αληηθαηνπηξίδεηαη από ηελ πξόζθαηε ηζρπξή ηαπηόρξνλε κεηαθίλεζε ησλ ηηκώλ ηνπ θαιακπνθηνύ, ηεο αηζαλόιεο θαη ηεο βελδίλεο), επηδηώμαλε λα θαζνξίζνπλε ηηο ζύγρξνλεο επηπηώζεηο ησλ ηηκώλ ζε θάζε αγνξά. Έηζη, έλα δηκεηαβιεηό κνληέιν DCC-GARCH πνζνηηθνπνίεζε ηηο ππό όξνπο δπλακηθέο ζπζρεηίζεηο θαηά δεύγε κεηαμύ ησλ ηηκώλ θαηά ηελ πεξίνδν Μάξηηνο 2005-Μάξηηνο 2011. Μηα απξνζδόθεηε ζηξνθή ην Μάξηην ηνπ 2008 πξνζδηνξίδεηαη κε ηε δηαδηθαζία δπλακηθνύ ζπζρεηηζκνύ. Ζ ρξνληθή απηή ζηηγκή ππήξμε ζε κεγάιν βαζκό ζπλεπήο κε ηελ πνιηηηθή θαη ηηο εμειίμεηο ηεο αγνξάο πνπ επεξέαζαλ ζε κεγάιν βαζκό ηε βηνκεραλία αηζαλόιεο ησλ ΖΠΑ γηα απηή ηελ πεξίνδν. Οη ελ ιόγσ επηζηήκνλεο 13
πνζνηηθνπνίεζαλε ηηο ζύγρξνλεο επηπηώζεηο ησλ ηηκώλ ζε δύν ρξνληθέο πεξηόδνπο, κηα πξηλ ην εθηηκώκελν ζεκείν ησλ αιιαγώλ θαη κηα κεηά. ε θάζε ρξνληθό δηάζηεκα, εθηηκήζεθε έλα κνληέιν VAR ρξεζηκνπνηώληαο ηε ζηξαηεγηθή ηεο αλαγλώξηζεο κέζσ ηεο εηεξνζθεδαζηηθόηεηαο. Ζ αλάιπζε δηαθνξάο δηαθύκαλζεο αθνινπζήζεθε γηα λα δηεξεπλήζεη ηα θαλάιηα κεηάδνζεο δηαθύκαλζεο. Σα απνηειέζκαηα έδεημαλ όηη, θαηά ηελ πξνγελέζηεξε πεξίνδν νη αληηδξάζεηο ζε κηα αγνξά ζηηο κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ ζε κηα άιιε αγνξά δελ είλαη ζηαηηζηηθά ζεκαληηθέο, θαη νη κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ ησλ επηκέξνπο αγνξώλ εμεγνύληαη ζε κεγάιν βαζκό από ηηο δηθέο ηνπο δηαηαξαρέο. ε κεηαγελέζηεξε πεξίνδν, νη ηηκέο ηνπ θαιακπνθηνύ, ηεο αηζαλόιεο θαη ηεο βελδίλεο βξέζεθαλ λα έρνπλ ζεκαληηθέο ζεηηθέο επηδξάζεηο ζε θάζε άιιε. πσο αλακελόηαλ, ζε θάζε αγνξά έλα ζεκαληηθό θαη ζρεηηθά κεγαιύηεξν κεξίδην ηεο δηαθύκαλζεο ησλ ηηκώλ ζα κπνξνύζε λα εμεγεζεί από ηηο κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ ζηηο άιιεο δύν αγνξέο. Οη δηαηαξαρέο ηεο αηζαλόιεο (θαιακπόθη) έρνπλ ην κεγαιύηεξν αληίθηππν ζηελ ηηκή ηνπ θαιακπνθηνύ (αηζαλόιε). Ζ εληζρπκέλε ζρέζε θαιακπνθηνύ - αηζαλόιεο ζα κπνξνύζε λα εμεγεζεί ζε κεγάιν βαζκό από ηηο ζπλζήθεο ηεο αγνξάο θαη κέζσλ πνιηηηθήο γηα αηζαλόιε.. Οη Juan Yang,David Leatham (2012) ζηελ έξεπλά ηνπο εμεηάζαλ ηε κεηάδνζε ησλ ηηκώλ γηα ζεκαληηθά αγξνηηθά πξντόληα (ηξόθηκα) θαη ηελ ελέξγεηα ζηελ Κίλα γηα ηα έηε 2004-2010. Σν ππόδεηγκα δηόξζσζεο ζθάικαηνο (ECM) θαη ηα γξαθήκαηα (DAG), εθαξκόδνληαη γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο δπλακηθήο ησλ ηηκώλ κεηαμύ απηώλ ησλ έμη κεηαβιεηώλ: ηνπ ξπδηνύ, ηνπ ζηηαξηνύ, ηνπ θαιακπνθηνύ, ηνπ άλζξαθα, ηνπ πεηξειαίνπ θαη ηεο αηζαλόιεο. Σν απνηέιεζκα έδεημε όηη βξαρππξόζεζκα, ε ηηκή ησλ θαιιηεξγεηώλ είλαη ε θηλεηήξηα δύλακε ηεο ηηκήο ηεο ελέξγεηαο, ελώ καθξνπξόζεζκα, ην αξγό πεηξέιαην είλαη ν θύξηνο παξάγνληαο πνπ νδεγεί ηα ηξόθηκα θαη ηηο άιιεο ελεξγεηαθέο ηηκέο. Γηαπηζηώζεθε επίζεο όηη ε ηηκή ηεο αηζαλόιεο δελ εληνπίδεηαη νύηε ζηε καθξνρξόληα ηζνξξνπία, νύηε αληαπνθξίλεηαη ζε απόθιηζε από ηε καθξνρξόληα ηζνξξνπία. ην πιαίζην ηεο ηξέρνπζαο πνιηηηθήο, ε θηλεδηθή θπβέξλεζε έρεη απνηξέςεη ε ηηκή ηεο αηζαλόιεο λα απμήζεη ηηο ηηκέο ησλ ηξνθίκσλ. Ζ παξαγσγή βηνθαπζίκσλ δελ είλαη ε αηηία ηεο αύμεζεο ησλ ηηκώλ ησλ ηξνθίκσλ ζηελ Κίλα θαηά απηνύο. 14
ύκθσλα κε ηνπο Islam Hassouneh, Teresa Serra, Barry K. Goodwin, José M. Gil (2012) πνιπκεηαβιεηά κνληέια γξακκηθήο παιηλδξόκεζεο θαη παξακεηξηθά κνληέια δηόξζσζεο-ζθάικαηνο εθαξκόζηεθαλ πξνθεηκέλνπ λα αμηνινγεζνύλ ν ηξόπνο πνπ ζπλδένληαη νη ηηκέο θαζώο θαη ν ηξόπνο κεηάδνζεο κεηαμύ ησλ ηηκώλ ησλ ηξνθίκσλ θαη ηεο ελέξγεηαο ζηελ Ηζπαλία. Δβδνκαδηαίεο ηηκέο βηνληίδει, ειίαλζνπ θαη αξγνύ πεηξειαίνπ ζεκεηώζεθαλ από ηνλ Ννέκβξην ηνπ 2006 έσο ηνλ Οθηώβξην ηνπ 2010 θαη ρξεζηκνπνηήζεθαλ ζηελ εκπεηξηθή αλάιπζε. Σα απνηειέζκαηα ππέδεημαλ ηελ ύπαξμε κηαο καθξνρξόληαο ηζνξξνπεκέλεο ζρέζεο κεηαμύ ησλ ηξηώλ ηηκώλ πνπ κειεηήζεθαλ. Σν βηνληίδει είλαη ε κόλε κεηαβιεηή πνπ πξνζαξκόδεηαη ζηηο απνθιίζεηο από απηήλ ηελ καθξνρξόληα ζρέζε. Οη ηερληθέο γξακκηθήο παιηλδξόκεζεο έδεημαλ όηη ε πξνζαξκνγή ησλ ηηκώλ ηνπ βηνληίδει είλαη ηαρύηεξε όηαλ ην βηνληίδει είλαη ζρεηηθά θζελό από όηη όηαλ είλαη αθξηβό. Οη ηηκέο ηεο ελέξγεηαο βξέζεθαλ επίζεο λα επεξεάδνπλ ηηο ηηκέο ηνπ ειηέιαηνπ κέζσ ηεο δπλακηθήο ησλ ηηκώλ βξαρππξόζεζκα. Σέινο νη Miroslava Rajcaniova Jan Pokrivcak αθνύ πξώηα ζπιιέμαλε εβδνκαδηαία ζηνηρεία γηα ην πεηξέιαην, ηε βηναηζαλόιε, ην θαιακπόθη, ην ζηηάξη θαη ηηο ηηκέο ηεο δάραξεο από ηνλ Απξίιην ηνπ 2005 έσο ηνλ Αύγνπζην ηνπ 2010 δηαηξέζαλε ηελ παξαηεξνύκελε πεξίνδν ζε δύν πεξηόδνπο: από ην 2005 έσο ην πξώην εμάκελν ηνπ 2008 θαη από ην δεύηεξν εμάκελν ηνπ 2008 έσο ην 2010. Γηεμαγάγαλε κηα ζεηξά από ζηαηηζηηθνύο ειέγρνπο, μεθηλώληαο κε ηνπο ειέγρνπο γηα κνλαδηαίεο ξίδεο, εθηίκεζε ηεο ζπλνινθιήξσζεο ησλ ζρέζεσλ κεηαμύ ησλ δεπγώλ ησλ ηηκώλ, ηελ αμηνιόγεζε ηεο αιιειεμάξηεζεο κεηαμύ ησλ κεηαβιεηώλ ρξεζηκνπνηώληαο Vector Error Correction Model (VECM) θαη ηε δηαθνξά δηαθύκαλζεο. ύκθσλα κε ηα απνηειέζκαηά ηνπο, δελ ππάξρεη θακία ζρέζε ζπλνινθιήξσζεο κεηαμύ ησλ ρξνλνινγηθώλ ζεηξώλ γηα ηελ πεξίνδν 2005-2008, ελώ θαηά ηελ ηειεπηαία πεξίνδν ππάξρεη κηα καθξνρξόληα ζρέζε αλάκεζα ζε όιεο ηηο κεηαβιεηέο. Πην ζπγθεθξηκέλα, ε δηαθύκαλζε ησλ ηηκώλ ησλ βαζηθώλ γεσξγηθώλ πξντόλησλ εμεγείηαη θπξίσο από ηηο δηθέο ηνπο θαηλνηνκίεο θαη απν ηε ζπκβνιή ησλ δηαηαξαρώλ ησλ ηηκώλ ησλ θαπζίκσλ πνπ θζάλεη έσο 4,15% θαη 13,01% γηα δηαηαξαρέο ησλ ηηκώλ ηεο αηζαλόιεο θαη ηνπ πεηξειαίνπ, αληίζηνηρα. Αληίζεηα, ε ζρεηηθή δηαθύκαλζε ησλ ηηκώλ ησλ θαπζίκσλ πνπ νθείινληαη ζε δηαηαξαρέο ησλ ηηκώλ ησλ ηξνθίκσλ είλαη ιηγόηεξν από 1%. 15
ΚΔΦΑΛΑΙΟ 3- ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΚΑΤΙΜΩΝ ΑΠΟ ΑΓΡΟΣΙΚΑ ΠΡΟΪΟΝΣΑ 3.1 Ηζηνξηθά ζηνηρεία Ζ παγθόζκηα επηζηεκνληθή θνηλόηεηα δελ άξρηζε λα δξαζηεξηνπνηείηαη πξνζθάησο ζηελ έξεπλα λέσλ κνξθώλ θαπζίκσλ από βηνινγηθά πξντόληα. Ζ ηζηνξία μεθίλεζε πνιύ λσξίηεξα, θαη ζπγθεθξηκέλα ζηηο αξρέο ηνπ 20 νπ αηώλα, όηαλ ν εθεπξέηεο ηεο πεηξειαηνθίλεηεο κεραλήο, Rudolf Diesel, ζηε Γηεζλή Έθζεζε Παξηζηνύ ην 1900, δνθίκαζε ηε ιεηηνπξγία κηαο λέαο κεραλήο (δηθήο ηνπ θαη πάιη εθεύξεζεο), ρξεζηκνπνηώληαο αληί γηα ην ήδε δνθηκαζκέλν πεηξέιαην, έιαην θηζηηθηώλ! Ο Γεξκαλόο Nikolaus August Otto εθεύξε ηνλ θηλεηήξα Otto κε ζθνπό λα ιεηηνπξγεί κε ηε ρξήζε ηεο αηζαλόιεο ελώ ν Henry Ford ζρεδίαζε ην απηνθίλεην Model T έηζη ώζηε λα ρξεζηκνπνηεί σο θαύζηκν απνθιεηζηηθά αηζαλόιε. Καηά ηελ πεξίνδν ηνπ δεύηεξνπ παγθνζκίνπ πνιέκνπ, ε πςειή δήηεζε ησλ βηνθαπζίκσλ νθείιεηαη ζηελ απμεκέλε ρξήζε ηνπο σο ελαιιαθηηθή ιύζε από ηα εηζαγόκελα θαύζηκα. Καηά ηελ πεξίνδν απηή, ε Γεξκαλία ήηαλ κία από ηηο ρώξεο πνπ ππνβιήζεθε ζε ζνβαξή έιιεηςε θαπζίκσλ. Έηζη δηάθνξεο εθεπξέζεηο έιαβαλ ρώξα όπσο ε ρξήζε ηεο βελδίλεο καδί κε αιθνόιε πνπ πξνέξρεηαη από παηάηεο, ζηνρεύνληαο ζηελ αληηθαηάζηαζε ηνπ πεηξειαίνπ. Ζ Βξεηαλία ήηαλ ε δεύηεξε ρώξα όπνπ πξαγκαηνπνηήζεθε αλάκημε αιθνόιεο κε βελδίλε. Μέρξη ην δεύηεξν παγθόζκην πόιεκν ηα βηνθαύζηκα ρξεζηκνπνηνύληαλ σο ελαιιαθηηθό θαύζηκν ηνπ πεηξειαίνπ ζηα νρήκαηα. κσο κεηά ην ηέινο ηνπ πνιέκνπ, θζελό πεηξέιαην από ηηο ρώξεο ηνπ Κόιπνπ θαζώο θαη ηεο Μέζεο Αλαηνιήο κείσζε θαηαθόξπθα ηε δήηεζε ησλ βηνθαπζίκσλ. Με ηελ αύμεζε ηεο πξνζθνξάο ην γεσπνιηηηθό θαη νηθνλνκηθό ελδηαθέξνλ γηα ηα βηνθαύζηκα μεζώξηαζε. Μηα ζνβαξή θξίζε ησλ θαπζίκσλ ρηύπεζε θαη πάιη ηηο δηάθνξεο ρώξεο θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ 1973 θαη ηνπ 1979, ιόγσ γεσπνιηηηθήο ζύγθξνπζεο. Έηζη ε νξγάλσζε ησλ ρσξώλ εμαγσγήο πεηξειαίνπ (OPEC), έθαλε κηα βαξηά πεξηθνπή ησλ εμαγσγώλ, ηδίσο ζηα Έζλε πνπ δελ αλήθνπλ ζε απηή. Ζ ζπλερήο έιιεηςε θαπζίκσλ πξνζέιθπζε ηελ πξνζνρή ησλ δηαθόξσλ αθαδεκατθώλ θαη ησλ θπβεξλήζεσλ ζηα ζέκαηα ηεο ελεξγεηαθήο θξίζεο θαη ηεο ρξήζεο ησλ βηνθαπζίκσλ. Ο εηθνζηόο αηώλαο ήξζε κε ηελ πξνζνρή ησλ αλζξώπσλ ζηξακκέλε ζηε ρξήζε ησλ 16
βηνθαπζίκσλ. Μεξηθνί από ηνπο θύξηνπο ιόγνπο πνπ νη άλζξσπνη κεηαηόπηζαλ ην ελδηαθέξνλ ηνπο γηα ηα βηνθαύζηκα ήηαλ ε αύμεζε ησλ ηηκώλ ηνπ πεηξειαίνπ, ησλ εθπνκπώλ ησλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ θαη ην ελδηαθέξνλ γηα ηελ αλάπηπμε ηεο ππαίζξνπ. 3.2 Βηνκάδα θαη ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο Οη εθπνκπέο αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ, όπσο ην δηνμείδην ηνπ άλζξαθα (CO2), ην κεζάλην (CH4) θαη ην νμείδην ηνπ αδώηνπ (N2O) πνπ παξάγνληαη από ηελ ρξήζε νξπθηώλ θαπζίκσλ θαζώο θαη από ηελ αιιαγή ρξήζεο ηεο γεο, επζύλνληαη γηα ηηο θιηκαηηθέο αιιαγέο. Ο ξπζκόο κεγέζπλζεο ησλ εθπνκπώλ απηώλ ζπκβαδίδεη κε ηελ αύμεζε ηνπ πιεζπζκνύ θαη κε ηελ θαηά θεθαιή κεγαιύηεξε δήηεζε ελέξγεηαο. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο ηειεπηαίαο δεθαεηίαο, νη πςειόηεξνη ξπζκνί αύμεζεο ησλ εθπνκπώλ ΑΔΘ πξνέξρνληαη θπξίσο από ηνλ ηνκέα ησλ κεηαθνξώλ. Πξνβιέπεηαη κάιηζηα όηη ην 2030 ε ρξήζε ελέξγεηαο δηεζλώο ζηηο κεηαθνξέο θαη νη ζπλαθόινπζεο εθπνκπέο ζα είλαη θαηά 80% απμεκέλεο ζε ζρέζε κε ηα ζεκεξηλά επίπεδα (θαξάθεο Γ.Ν., 2008). Σν γεγνλόο απηό αθξηβώο αηηηνινγεί θαη ηελ ηδηαίηεξε ζπνπδαηόηεηα πνπ δίδεηαη ζηελ αλάπηπμε ηνπ ηνκέα ηεο βηνελέξγεηαο θαη εηδηθόηεξα ζηελ παξαγσγή πγξώλ θπξίσο βηνθαπζίκσλ, ώζηε λα κεησζνύλ ζην κεγαιύηεξν δπλαηό βαζκό νη εθπνκπέο απηέο από ηε ρξήζε ληίδει θαη βελδίλεο γηα ηελ θίλεζε ησλ νρεκάησλ. Οη δηάθνξεο πηπρέο ηεο παξαγσγήο θαη αμηνπνίεζεο ησλ βηνθαπζίκσλ επξίζθνληαη ζήκεξα ζην επίθεληξν ηνπ ελδηαθέξνληνο ησλ πνιηηηθώλ θαη ησλ επελδπηώλ δηεζλώο. Ο όξνο βηνελέξγεηα πεξηιακβάλεη ηελ θάζε κνξθήο ελέξγεηα (ζεξκηθή, ειεθηξηθή ελέξγεηα θαη ελέξγεηα θίλεζεο) ε νπνία παξάγεηαη από βηνκάδα πνπ, κε ηελ επηζηεκνληθή ηεο έλλνηα, ζεκαίλεη "δώζα" ύιε. ηα πιαίζηα ηεο ελεξγεηαθήο ηεο αμηνπνίεζεο όκσο, ν όξνο βηνκάδα πεξηγξάθεη ηα πξντόληα πνπ πξνέξρνληαη από δσληαλνύο, ή κέρξη πξόζθαηα δσληαλνύο νξγαληζκνύο, θαη ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ παξαγσγή πγξώλ, αεξίσλ θαη ζηεξεώλ βηνθαπζίκσλ. Οη θύξηεο κνξθέο αμηνπνηήζηκεο βηνκάδαο είλαη α) ε παξαγόκελε από ηηο ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο (ζπκβαηηθέο ή ακηγείο) γεσξγηθώλ θαη δαζηθώλ εηδώλ, β) ηα ππνιείκκαηα ησλ θαιιηεξγεηώλ απηώλ θαζώο θαη ησλ ζρεηηθώλ βηνκεραληώλ, γ) ηα δηάθνξα δσηθά θαη βηνκεραληθά απόβιεηα, δ) νη πδξόβηνη θπηηθνί νξγαληζκνί (θύθε) θαη ε) ην νξγαληθό θιάζκα ησλ αζηηθώλ απνβιήησλ. Ζ πξώηε κνξθή εμεηάδεηαη ζηελ παξνύζα εξγαζία θαζώο ηα 17
πξντόληα ησλ θαιιηεξγεηώλ απηώλ πνπ πξννξίδνληαη γηα βηνθαύζηκα ζηεξνύλ ηελ ηξνθή εθαηνκκπξίσλ αλζξώπσλ ζηνλ πιαλήηε. Δλεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο Χο ελεξγεηαθέο λννύληαη νη θαιιηέξγεηεο εθείλεο ησλ νπνίσλ ην πξντόλ κεηαηξέπεηαη ζε πγξά, ζηεξεά ή αέξηα βηνθαύζηκα πνπ αμηνπνηνύληαη γηα ηελ παξαγσγή ελέξγεηαο κε ηε κνξθή ζεξκόηεηαο, ειεθηξηζκνύ θαη θίλεζεο. Οη ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο δηαθξίλνληαη ζε : - Παξαδνζηαθέο θαιιηέξγεηεο πνπ παξάγνπλ δηαηξνθηθά πξντόληα θαη πεξηιακβάλνπλ α) ακπινύρα θπηά όπσο ηα ζηηεξά, β) δαραξνύρα θπηά όπσο ην δαραξόηεπηιν θαη γ) ειαηνύρα θπηά όπσο ν ειίαλζνο. Σα θύξηα πξντόληα ησλ θαιιηεξγεηώλ απηώλ (άκπιν, δάραξα, ιάδη) κεηαηξέπνληαη γηα ελεξγεηαθή αμηνπνίεζε ζε βηναηζαλόιε, βηνληίδει ελώ είλαη δπλαηή θαη ε ρξήζε απηνύζησλ ιαδηώλ. Σα πγξά απηά βηνθαύζηκα πνπ παξάγνληαη από ηηο παξαδνζηαθέο θαιιηέξγεηεο είλαη γλσζηά σο βηνθαύζηκα πξώηεο γεληάο θαη απνηεινύλ ζήκεξα ζρεδόλ ην ζύλνιν ησλ παξαγόκελσλ πγξώλ βηνθαπζίκσλ. - Ακηγώο ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο πνπ πεξηιακβάλνπλ θπηά βηνκάδαο (πρ. κίζραλζνο, ηλώδεο ζόξγν, ηηηά), ε νπνία αμηνπνηείηαη εμ νινθιήξνπ γηα ηελ παξαγσγή δηάθνξσλ κνξθώλ ελέξγεηαο. Μέρξη πξόζθαηα, ε βηνκάδα αμηνπνηνύληαλ ζρεδόλ απνθιεηζηηθά σο ζηεξεό ή αέξην βηνθαύζηκν γηα παξαγσγή ή/θαη ζπκπαξαγσγή ζεξκόηεηαο θαη ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Λόγσ ησλ επηηαθηηθώλ αλαγθώλ παξαγσγήο βηνθαπζίκσλ γηα ηηο κεηαθνξέο, θαη ράξε ζηελ αικαηώδε αλάπηπμε λέσλ ηερλνινγηώλ κεηαξνπήο, ε αμηνπνίεζε ηεο ιηγλνθπηηαξηλνύρνπ βηνκάδαο ζηξέθεηαη ήδε θαη πξνο ηελ παξαγσγή πγξώλ βηνθαπζίκσλ δεύηεξεο γεληάο. Σα πγξά απηά βηνθαύζηκα παξάγνληαη ήδε ζε κηθξήο θιίκαθαο βηνκεραληθό επίπεδν θαη ε νηθνλνκηθή βησζηκόηεηά ηνπο αλακέλεηαη λα επηηεπρζεί ζηα επόκελα 5-10 ρξόληα. Με ηνλ ίδην ηξόπν, πγξά βηνθαύζηκα δεύηεξεο γεληάο κπνξνύλ λα παξαρζνύλ από ππνιείκκαηα γεσξγηθώλ θαη δαζηθώλ θαιιηεξγεηώλ θαζώο θαη ππνπξντόληα ησλ ζρεηηθώλ αγξνβηνκεραληώλ. Οη ελεξγεηαθέο θαιιηέξγεηεο, παξαδνζηαθέο θαη ακηγείο, δηαθξίλνληαη επίζεο ζε Γεσξγηθέο θαη Γαζηθέο, θαζώο θαη ζε Μνλνεηείο θαη Πνιπεηείο. 18
3.3 Καηεγνξίεο επεμεξγαζίαο βηνκάδαο Μόλν ιίγνη ηύπνη βηνκάδαο, όπσο ε μπιώδεο, κπνξνύλ λα ρξεζηκνπνηεζνύλ απεπζείαο κε θαύζε γηα παξαγσγή ελέξγεηαο. πλήζσο απαηηείηαη ε επεμεξγαζία θαη ν εμεπγεληζκόο ηεο βηνκάδαο γηα ηε κεηαηξνπή ηεο ζε ρξήζηκν θαύζηκν. Γηαθξίλνληαη νη εμήο βαζηθέο θαηεγνξίεο επεμεξγαζίαο ηεο βηνκάδαο (ρήκα 3.1): ρήκα 3.1: Δπεμεξγαζία βηνκάδαο 3.3.1 Θεξκνρεκηθή επεμεξγαζία Σα θπζηθνρεκηθά ραξαθηεξηζηηθά ηεο βηνκάδαο, όπσο ε πςειή πγξαζία, ε αλνκνηνγελήο θνθθνκεηξηθή ζύζηαζε θαη ε ρακειή θαηλόκελε ππθλόηεηα, επεξεάδνπλ άκεζα ηελ ελεξγεηαθή ηεο ππθλόηεηα αλά κνλάδα όγθνπ. Οη ηδηόηεηεο απηέο, ηδηαίηεξα ε πςειή πεξηερόκελε πγξαζία, δπζρεξαίλνπλ από ηερληθή θαη νηθνλνκηθή άπνςε όιε ηελ εθνδηαζηηθή αιπζίδα αμηνπνίεζεο ηεο κεηώλνληαο ηελ αμία ηεο βηνκάδαο σο αλαλεώζηκεο πεγήο ελέξγεηαο. Γηα ηνλ ιόγν απηό εθαξκόδνληαη ηερληθέο πνπ ζηνρεύνπλ ζηε κεηαηξνπή ηεο βηνκάδαο ζε κηθξά ή κεγαιύηεξα ζπζζσκαηώκαηα γλσζηά θαη σο πειέηηεο, κπξηθέηεο ή κπάιεο αληίζηνηρα, κε ηε ρξήζε πςειώλ πηέζεσλ έηζη ώζηε λα βειηηώζνπλ ην ελεξγεηαθό πεξηερόκελν ηεο αλά κνλάδα όγθνπ. Σα δαζηθά θαη δελδξνθνκηθά ππνιείκκαηα ηεκαρίδνληαη κε εηδηθά κεραλήκαηα ζε ζξύκκαηα ελδεηθηηθώλ δηαζηάζεσλ κήθνπο 2-2.5 εθαηνζηώλ θαη πιάηνπο 1 εθαηνζηνύ πεξίπνπ. 19
Καύζε Ζ απεπζείαο θαύζε ηεο βηνκάδαο γηα παξαγσγή ζεξκόηεηαο είλαη ν απινύζηεξνο ηξόπνο γηα ηελ ελεξγεηαθή αμηνπνίεζή ηεο. Γηα ηελ επίηεπμε θαιύηεξσλ βαζκώλ απόδνζεο ζηε θαύζε είλαη επηζπκεηό ε πεξηεθηηθόηεηα ηεο βηνκάδαο ζε πγξαζία λα θπκαίλεηαη ζε ρακειά επίπεδα, ζπλήζσο θάησ ηνπ 20%. Ζ ζεξκόηεηα πνπ παξάγεηαη δηαδίδεηαη κέζσ αγσγηκόηεηαο, αθηηλνβνιίαο θαη κε κεηαθνξά. Ζ ρξεζηκνπνίεζε θαηάιιεισλ ελαιιαθηώλ αλαθηνύλ ζε ζεκαληηθό βαζκό ηελ ζεξκόηεηα πνπ ράλεηαη κέζσ ησλ παξαγόκελσλ αεξίσλ θαύζεο. Οη ζεξκνθξαζίεο πνπ επηηπγράλνληαη από ηελ θαύζε ηεο βηνκάδαο θπκαίλνληαη κεηαμύ 1.000-1.500 0C. Ππξόιπζε Ζ κεηαηξνπή πξαγκαηνπνηείηαη ζε θιεηζηά δνρεία κε ζεξκνθξαζία 500-600 0C ζε απνπζία αέξα θαη ηα παξαγόκελα πξντόληα είλαη αέξηα (15%), ππξνιηγληθά νμέα (45%), βηνάλζξαθαο (θάξβνπλν) (25%) θαη ειαηώδεο πίζζα (15%). Ζ ζεξκαληηθή αμία ηνπ βηνάλζξαθα είλαη πεξίπνπ 6500-7000 KJ αλά θηιό. Ζ ειαηώδεο πίζζα από ηελ ππξόιπζε απνηειείηαη από άλζξαθα (51%), πδξνγόλν (8%), νμπγόλν (40%), άδσην (0.9%), ζείν (0.01%) θαη ηέθξα (0.09%). Σν βηναέξην πνπ πξνθύπηεη από ηελ ππξόιπζε απνηειείηαη από CO (15%), CO2 (28%), Ζ2 (6.5%), CH4 (3.5%), CxHy (2%) θαη N2 (45%). Αλζξαθνπνίεζε ηελ αλζξαθνπνίεζε, ε μπιώδεο βηνκάδα ζεξκαίλεηαη κε παξνπζία αέξα θαη παξάγεηαη ην θάξβνπλν θαζώο θαη πγξά θαη αέξηα ππνπξντόληα. Ζ όιε δηεξγαζία πξαγκαηνπνηείηαη ζε ηέζζεξα ζηάδηα θαη δηαξθεί 2-30 εκέξεο αλάινγα κε ην ρξεζηκνπνηνύκελν ζύζηεκα. Με ην πέξαο ηεο αλζξαθνπνίεζεο, ην θάξβνπλν ςύρεηαη ζε ζεξκνθξαζία πεξηβάιινληνο. Ζ ζύζηαζε ηθαλνπνηεηηθήο πνηόηεηαο θάξβνπλνπ είλαη 70% άλζξαθαο, 25% πηεηηθέο νπζίεο θαη 5%ηέθξα. Ζ ππθλόηεηά ηνπ θπκαίλεηαη ζηα 250-300 ριγ αλά θπβηθό κέηξν ελώ ε ζεξκηδηθή ηνπ αμία είλαη 25 ΜJ αλά θηιό ζε ζύγθξηζε κε απηή ηνπ μύινπ πνπ είλαη 15 ΜJ αλά θηιό. Ο ηειηθόο όγθνο ηνπ παξαγόκελνπ θάξβνπλνπ είλαη πεξίπνπ ην κηζό ηνπ αξρηθνύ όγθνπ ηνπ αλζξαθνπνηεκέλνπ μύινπ. Αεξηνπνίεζε Ζ αεξηνπνίεζε ηεο βηνκάδαο πεξηιακβάλεη ηε κεξηθή θαύζε ηεο ζε θαηάιιεινπο αληηδξαζηήξεο θαη πξαγκαηνπνηείηαη ζε πεξηζζόηεξα ηνπ ελόο ζηάδηα θαη ζε ζεξκνθξαζίεο πςειόηεξεο ησλ 900 0C. Σν αέξην πνπ πξνθύπηεη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζαλ θαύζηκν θαη απνηειείηαη από CO2 (3%), CxHy (<0.1%), O2 20
(0.9%), CO (28.7%), H2 (3.8%), CH4 (0.2%) θαη N2 (63%). Ζ ζεξκηδηθή ηνπ αμία είλαη πεξίπνπ 1700 Kcal αλά θπβηθό κέηξν. Οη ζεξκνρεκηθέο δηαδηθαζίεο (πρ. αεξηνπνίεζε, ππξόιπζε) ρξεζηκνπνηνύληαη επίζεο θαη γηα ηελ παξαγσγή ζπλζεηηθώλ βηνθαπζίκσλ. 3.3.2 Βηνρεκηθή θαη ρεκηθή επεμεξγαζία Σα πγξά βηνθαύζηκα πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη θαζνιηθά ζρεδόλ σο βηνθαύζηκα ζηηο κεηαθνξέο είλαη ε βηναηζαλόιε θαη ην βηνληίδει. Ζ βηναηζαλόιε θαη ην βηνληίδει πεξηέρνπλ 30 % θαη 8 % ιηγόηεξε ελέξγεηα αλά ιίηξν από ηελ βελδίλε θαη ην ληίδει αληίζηνηρα. Καη ηα δύν βηνθαύζηκα ζήκεξα αμηνπνηνύληαη ζε κίγκαηα 5%, ελώ αλακέλεηαη ζύληνκα ε αύμεζε ηεο δπλαηόηεηαο ρξήζεο κηγκάησλ 10 %, πξαθηηθή πνπ ζα δηεπθνιύλεη ηελ επίηεπμε ησλ ζηόρσλ ηνπ 2010 θαη 2020. Σα δύν απηά βηνθαύζηκα παξάγνληαη από αγξνηηθά πξντόληα πνπ πξννξίδνληαη παξαδνζηαθά γηα ηξόθηκα θαη δσνηξνθέο κέζσ ηεο θιαζηθήο βηνδηεξγαζίαο ηεο δύκσζεο γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο θαη ηεο θιαζηθήο επίζεο ρεκηθήο δηεξγαζίαο κεηεζηεξνπνίεζεο γηα ηελ παξαγσγή ηνπ βηνληίδει. Με αλαεξόβηα δύκσζε (ρώλεπζε), θπξίσο απνβιήησλ, παξάγεηαη επίζεο βηναέξην. Σέινο, κπνξεί λα παξαρζεί θαη αμηνπνηεζεί απηνύζην θπηηθό ιάδη σο βηνθαύζηκν, κηα δπλαηόηεηα πνπ όκσο ακθηζβεηείηαη γηα ηερληθνύο θπξίσο ιόγνπο. 3.4 Βηναηζαλόιε 3.4.1 Παξαγσγε βηναηζαλόιεο Ζ παξαγσγή αηζαλόιεο από άκπιν (δεκεηξηαθά, θαιακπόθη) ή ζάθραξα (δαραξνθάιακν, δαραξόηεπηια, γιπθό ζόξγν) είλαη απιή θαη γίλεηαη κέζσ αιθννιηθήο δύκσζεο. Σα εξγνζηάζηα παξαγσγήο βηναηζαλόιεο είλαη νπζηαζηηθά ηεξάζηηα απνζηαθηήξηα. ηελ πεξίπησζε πνπ πξώηε ύιε είλαη ην δαραξνθάιακν ή ην γιπθό ζόξγν, ηα ζηειέρε ηνπο (θαιάκηα) ζξπκκαηίδνληαη θαη ζην αιεζκέλν πξντόλ γίλεηαη απνρύκσζε (κεραληθά κε πίεζε) θαη κε ηελ πξνζζήθε δεζηνύ λεξνύ γίλεηαη εθρύιηζε θαη ζπιινγή ηνπ πδαηηθνύ ζαθραξνύρνπ δηαιύκαηνο (GreenDream, 2008). ε αληίζεζε 21
κε ην δαραξνθάιακν θαη ην ζόξγν πνπ ιακβάλεηαη απεπζείαο ν ζαθραξνύρνο ρπκόο ησλ βιαζηώλ, ζηα ζηηεξά (ζηηάξη, θξηζάξη, θαιακπόθη) απαηηείηαη πξνζζήθε αθξηβώλ ελδύκσλ (ακπιάζεο) γηα ηε δηάζπαζε (πδξόιπζε) ηνπ ακύινπ ζε ζάθραξα. Οη ζπόξνη ησλ ζηηεξώλ αιέζνληαη, αλακηγλύνληαη κε λεξό θαη αθνινπζεί ζέξκαλζε θαη δύκσζε ζε αιθνόιε. Ζ δύκσζε ηνπ ζαθραξνύρνπ δηαιύκαηνο γίλεηαη ζηαδηαθά ζε ηεξάζηηεο δεμακελέο (δπκσηήξεο) κε ηελ πξνζζήθε θαηάιιεισλ ζαθραξνκπθήησλ, ζπλήζσο ζηειέρε ηνπ Saccharomyces cerevisiae. ην ηειηθό πξντόλ ηεο δύκσζεο γίλεηαη θαζαξηζκόο κε θπγνθέληξηζε ή δηήζεζε θαη ην πγξό νδεγείηαη ζηελ ηειηθή δεμακελή όπνπ γίλεηαη δηαρσξηζκόο θαη αλάθηεζε ηεο θαζαξήο αηζαλόιεο. Αλάινγα κε ην ζθνπό, ε αηζαλόιε σο ηειηθό πξντόλ κπνξεί λα είλαη έλπδξε (95% v/v) ή άλπδξε (99,5% v/v).ζ δηαδηθαζία παξαιαβήο ηεο αηζαλόιεο είλαη ην ηειεπηαίν ζηάδην παξαγσγήο θαη πεξηιακβάλεη απόζηαμε θαη αθπδάησζε κε ζέξκαλζε. Σν ηειεπηαίν απηό ζηάδην είλαη από ηα πιένλ ελεξγνβόξα άξα θαη πην δαπαλεξά ζηάδηα ηεο παξαγσγηθήο δηαδηθαζίαο θαη απνηειεί θξίζηκν παξάγνληα ηεο βηνκεραληθήο παξαγσγήο βηναηζαλόιεο.(ρήκα 3.2) ρήκα 3.2: Γηάγξακκα ξνήο ηεο παξαγσγήο αηζαλόιεο 22
3.4.2 Πξώηεο ύιεο γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο Αξαβόζηηνο Ο αξαβόζηηνο είλαη έλα C4 αλνημηάηηθν θηελνηξνθηθό ζηηεξό πνπ αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα ησλ αγξσζησδώλ (Poaceae) θαη θαηάγεηαη από ηελ Ακεξηθή. Σα πηζαλόηεξα θέληξα θαηαγσγήο είλαη ε Κεληξηθή Ακεξηθή θαη ην Μεμηθό, όπνπ απαληάηαη ζε κεγάιε πνηθηιία ηύπσλ καδί κε άιια ζπγγελή είδε (Euchlaena θαη Tripsacum). Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ αξαβόζηηνπ παξνπζηάδεη παγθόζκηα εμάπισζε (κεηαμύ 580 ΒΠ θαη 400 ΝΠ). Ο αξαβόζηηνο θαιιηεξγείηαη γηα ηνλ θαξπό ηνπ πνπ πξννξίδεηαη παξαδνζηαθά γηα ηε δηαηξνθή δώσλ αιιά θαη γηα άκεζε θαηαλάισζε. Άιιεο ρξήζεηο ηνπ θαξπνύ πεξηιακβάλνπλ ηελ εμαγσγή βξώζηκνπ ειαίνπ, ηελ παξαζθεπή αιεύξνπ γηα ηελ αξηνπνηία θαη ηε δαραξνπιαζηηθή, θαζώο θαη ηελ αμηνπνίεζε ηνπ ακύινπ γηα παξαγσγή αιθννινύρσλ πνηώλ θαη γιπθαληηθώλ (ζηξόπηα θξνπθηόδεο). Γηάθνξα ζπζηαηηθά ηνπ θαξπνύ αμηνπνηνύληαη επίζεο ζηε βηνκεραλία γηα ηελ παξαγσγή θαιιπληηθώλ ζθεπαζκάησλ, θαξκάθσλ, βηναπνηθνδνκνύκελσλ πιηθώλ, πιαζηηθώλ, θαζώο θαη ζηε ζαπσλνπνηία θαη ραξηνβηνκεραλία. Σα ηειεπηαία ρξόληα ε θαιιηέξγεηα αξαβόζηηνπ απνηειεί ηε ζεκαληηθόηεξε κεηά ην δαραξνθάιακν πξώηε ύιε παξαγσγήο βηναηζαλόιεο, θπξίσο ζηηο ΖΠΑ. ηηάξη Σν ζηηάξη είλαη ην ζεκαληηθόηεξν ζηηεξό ηεο νηθνγέλεηαο Poaceae θαη θαηάγεηαη από ηελ πεξηνρή ηεο Ννηηναλαηνιηθήο Μεζνγείνπ. Ζ πιεηνςεθία ησλ θαιιηεξγνύκελσλ ζηηαξηώλ είλαη είδε ηνπ γέλνπο Triticum, κε θπξηόηεξα ην εμαπινεηδέο Triticum aestivum (2n = 42), γλφζηό φς καιαθό θαη ην ηεηξαπινεηδέο Triticum turgidum var. Durum (2n = 28), γλσζηό σο ζθιεξό ζηηάξη. Σν καιαθό ζηηάξη ρξεζηκνπνηείηαη θπξίσο ζηελ αξηνπνηία θαη ζηε δαραξνπιαζηηθή, ελώ ην ζθιεξό πξννξίδεηαη γηα ηελ βηνκεραλία δπκαξηθώλ θαη ηε δηαηξνθή δώσλ. Σα ηειεπηαία ρξόληα, ζηελ Δπξώπε ην καιαθό ζηηάξη ζπκκεηέρεη ζεκαληηθά ζηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο κε ην πνζνζηό ηνπ λα αλέξρεηαη ζην 32 % ηεο ζπλνιηθήο παξαγσγήο γηα ην 2006. Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ θπηνύ παξνπζηάδεη παγθόζκηα εμάπισζε κε θπξηόηεξεο ρώξεο παξαγσγήο ηε Βόξεηα θαη Κεληξηθή Αζία, ηε Νόηηα Ρσζία, ηηο Ζ.Π.Α., ηνλ Καλαδά, ηελ Κίλα, ηηο ρώξεο ηεο Μεζνγείνπ, ηελ Ηλδία θαη ηελ Απζηξαιία. ηελ Δπξώπε ην 23
ζηηάξη θαιιηεξγείηαη θπξίσο ζηε Γαιιία, Αγγιία, Ηηαιία, Γεξκαλία, Ηζπαλία θαη Διιάδα. ηε ρώξα καο, ε θαιιηέξγεηα ζηηαξηνύ θαηαιακβάλεη έθηαζε πεξίπνπ 7.000.000 ζηξ. Ο θαξπόο ηνπ ζηηαξηνύ είλαη θαη εμνρήλ ακπινύρνο (πεξίπνπ 70 %), κε αξθεηά πςειό πνζνζηό πξσηεΐλεο. Σν άκπιν βξίζθεηαη εμ νινθιήξνπ ζην ελδνζπέξκην, ηα δηαιπηά ζάθραξα ζην έκβξπν θαη νη πνιπζαθραξίηεο (θπηηαξίλεο-εκηθπηηαξίλεο) ζηα πεξηβιήκαηα ηνπ θαξπνύ. Κξηζάξη Σν θξηζάξη είλαη ρεηκεξηλό ζηηεξό πνπ αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα Poaceae θαη θαηάγεηαη από ηε Βνξεηναλαηνιηθή Αθξηθή θαη ηε Ννηηναλαηνιηθή Αζία. Σν θαιιηεξγνύκελν θξηζάξη (Hordeum vulgare) αλήθεη ζην γέλνο Hordeum πνπ ζπλνιηθά πεξηιακβάλεη 31 είδε. ην γέλνο Hordeum έρνπλ θαηαγξαθεί δηπινεηδή, ηεηξαπινεηδή θαη εμαπινεηδή άγξηα είδε κεξηθά εθ ησλ νπνίσλ είλαη πνιπεηή. Σν θαιιηεξγνύκελν θξηζάξη είλαη εηήζην, δηπινεηδέο (2n = 14). Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ θξηζαξηνύ παξνπζηάδεη παγθόζκηα εμάπισζε κε θπξηόηεξεο ρώξεο παξαγσγήο ηε Ρσζία, ηελ Κίλα, ηηο ΖΠΑ, ηνλ Καλαδά, ηε Γεξκαλία, ηε Γαιιία, ηελ Αγγιία, θαη ηελ Ηζπαλία. ηελ Διιάδα ε θαιιηέξγεηα ηνπ θξηζαξηνύ θαηαιακβάλεη έθηαζε πεξίπνπ 1 εθαη. ζηξεκκάησλ (θαξάθεο Γ.Ν., 2008). Λόγσ ηεο πςειήο ζξεπηηθήο ηνπ αμίαο, ην θξηζάξη ζεσξείηαη άξηζηo γηα ηε δηαηξνθή δώσλ, γηα ηελ νπνία ρξεζηκνπνηείηαη ε κηζή θαη πιένλ παγθόζκηα παξαγσγή. Παξάιιεια, ην θξηζάξη ρξεζηκνπνηείηαη ζηε δπζνπνηεία, σο βαζηθό ζπζηαηηθό γηα ηελ παξαζθεπή κπύξαο θαη νπίζθπ, ελώ ζηηο ρώξεο ηεο Αλαηνιηθήο Δπξώπεο ρξεζηκνπνηείηαη θαη σο ζπκπιήξσκα ηξνθήο. Ζ ελεξγεηαθή αμία 100 γξακ ζπόξσλ θξηζαξηνύ είλαη 350 Kcal θαη ε ρεκηθή ζύζηαζε ηνπ πεξηιακβάλεη πδαηάλζξαθεο (77.7 g), ζάθραξα (0.8 g), ίλεο (15.6 g), ιίπε (1.2 g), πξσηεΐλεο (9.9 g). Σα ηειεπηαία ρξόληα ην θξηζάξη αμηνπνηείηαη θαη γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο (7 % ηεο παξαγσγήο ζηελ ΔΔ ην 2006). 24
Καξπνδνηηθν ζόξγν Σν ζόξγν είλαη έλα C4 θπηό πνπ αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα Poaceae θαη απνηειεί ην πέκπην ζε δηάδνζε ζηηεξό ζηνλ θόζκν, θαιιηεξγνύκελν ζε πνιιέο ρώξεο ηεο Αθξηθήο, Αζίαο, Χθεαλίαο θαη Ακεξηθήο. Ζ ζεκαληηθόηεξε παξαγσγή ηνπ πξαγκαηνπνηείηαη ζηηο ΖΠΑ, Ηλδία, Νηγεξία, Κίλα, Μεμηθό, νπδάλ θαη Αξγεληηλή. ηελ Δπξώπε νη θαιιηεξγνύκελεο εθηάζεηο ζόξγνπ αλέξρνληαη ζε δύν εθαηνκκύξηα ζηξέκκαηα πεξίπνπ κε ηδηαίηεξα κεγάιεο δηαθπκάλζεηο ζηηο απνδόζεηο ιόγσ δηαθνξεηηθώλ θαιιηεξγεηηθώλ πξαθηηθώλ αιιά θαη κε επαξθώλ ζηαηηζηηθώλ ζηνηρείσλ. Από πιεπξάο ζξεπηηθήο αμίαο, ν θαξπόο ηνπ ζόξγνπ είλαη νπζηαζηηθά ηζνδύλακνο κε απηόλ ηνπ θαιακπνθηνύ θαη απνηέιεζε παξαδνζηαθά βαζηθή ηξνθή ζηηο πησρέο ρώξεο ηεο Αθξηθήο θαη ηεο Αζίαο. Σελ ηειεπηαία δεθαεηία όκσο απέθηεζε απμαλόκελε ζπνπδαηόηεηα σο λσπή θαη μεξή δσνηξνθή. Πξόζθαηα, εμειίζζεηαη ζε ζεκαληηθή πεγή γηα παξαγσγή βηναηζαλόιεο από ηνλ θαξπό ηνπ, ηδηαίηεξα ζηηο ΖΠΑ όπνπ ρξεζηκνπνηείηαη ελαιιαθηηθά κε ηνλ αξαβόζηην. Αλάινγα κε ηε ρξήζε ηνπο ηα ζόξγα δηαθξίλνληαη ζε θαξπνδνηηθά, ρνξηνδνηηθά θαη ελδηάκεζνπο ηύπνπο. Ο πην δηαδεδνκέλνο θαιιηεξγνύκελνο ηύπνο ζόξγνπ είλαη ην θαξπνδνηηθό ζόξγν πνπ κε βάζε ηα αγξνλνκηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ δηαθξίλεηαη ζηνπο ηύπνπο: Kafir, Feterita, Durra, Sballu, Koaliang θαη Hegari (Καξακάλνο Α.,1999). Εαραξόηεπηιν Σν δαραξόηεπηιν είλαη έλα C3 θπηό εύθξαησλ πεξηνρώλ θαη αλήθεη ζηελ νηθνγέλεηα Chenopodiaceae. Ζ θαιιηέξγεηα ηνπ είλαη δηαδεδνκέλε επξύηαηα ζε Δπξώπε, Ακεξηθή θαη Αζία. Κπξηόηεξεο ρώξεο παξαγσγήο είλαη ε Γαιιία, Ρσζία, Γεξκαλία, Πνισλία θαη Αγγιία. ηελ Διιάδα, ηα δαραξόηεπηια θαιιηεξγνύληαη από ην 1961 κε κνλαδηθό θνξέα αμηνπνίεζεο ηεο πξσηνγελνύο παξαγσγήο ηελ Διιεληθή Βηνκεραλία Εάραξεο ΑΔ. Λόγσ ηεο πςειήο πεξηεθηηθόηεηαο ζε δαραξόδε (13-22%), ην δαραξόηεπηιν ρξεζηκνπνηείηαη θαηά θύξην ιόγν γηα ηελ παξαγσγή δάραξεο. Σα παξαπξντόληα ηεο επεμεξγαζίαο ησλ δαραξόηεπηισλ είλαη ε κειάζα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ παξαγσγή αιθνόιεο θαη δπκώλ αξηνπνηίαο θαη ε λσπή θαη ε κειαζνκέλε μεξή πνύιπα (pellets) πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηε δηαηξνθή δώσλ. Σα αζβεζηνύρα ππνιείκκαηα από ηελ επεμεξγαζία ηνπ δαραξόηεπηινπ κπνξνύλ λα 25
ρξεζηκνπνηεζνύλ σο πεγή θσζθόξνπ θαη θαιίνπ αιιά θαη γηα ηελ βειηίσζε ηνπ ph ηνπ εδάθνπο. 3.4.3 Κόζηνο βηναηζαλόιεο Γηα ηελ παξαγσγή βηναηζαλόιεο ρξεζηκνπνηνύληαη πξντόληα πνπ θξίλνληαη σο βαζηθά γηα ηελ θάιπςε ησλ δηαηξνθηθώλ αλαγθώλ ηνπ αλζξώπνπ. Έηζη ηα πξντόληα απηά πνπ πξνέξρνληαη από ακπινύρα θαη δαραξνύρα θπηά είλαη πην αθξηβά θαη επεξεάδνπλ ην θόζηνο παξαγσγήο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ βηνθαπζίκνπ. Αμίδεη λα ζεκεησζεί όηη ζπγθξίλνληαο ην θόζηνο ηεο βελδίλεο κε εθείλν ηεο βηναηζαλόιεο παξαηεξείηαη όηη ε αηζαλόιε έρεη ην 67% ηνπ ελεξγεηαθνύ πεξηερνκέλνπ (ζεξκνγόλνπ δύλακεο, θαη όγθν) ηεο βελδίλεο. Απηό ζεκαίλεη όηη ε βηναηζαλόιε είλαη νηθνλνκηθά ζπκθέξνπζα πξνο ηνπο θαηαλαισηέο όηαλ ε ηηκή πώιεζήο ηεο είλαη αξθεηά ρακειόηεξε από απηή ηεο βελδίλεο. Σν θόζηνο παξαγσγήο αηζαλόιεο από θαιακπόθη ζηηο ΖΠΑ ηνλ Ηνύιην 2007 ήηαλ 0,71 επξώ/ιίηξν. Ζ Βξαδηιία παξάγεη αθόκε θζελόηεξε βηναηζαλόιε, κε θόζηνο παξαγσγήο 0,17 επξώ/ιίηξν. H ιηαληθή ηηκή πώιεζεο ηεο αηζαλόιεο ηνλ Ηνύιην ηνπ 2007 άγγημε ηα 0,55 επξώ/ιίηξν όηαλ ε αληίζηνηρε ηηκή ηεο βελδίλεο ήηαλ 0,94 επξώ/ιίηξν. Σν θόζηνο ηεο αηζαλόιεο πνπ ηζνδπλακεί κε έλα ιίηξν βελδίλεο είλαη 0,74 επξώ/ιίηξν. Ζ Βξαδηιία είλαη ε κνλαδηθή ρώξα παγθνζκίσο όπνπ πιένλ ε βηναηζαλόιε πνπ παξάγεηαη από δαραξνθάιακν είλαη ήδε αληαγσληζηηθή έλαληη ησλ νξπθηώλ πγξώλ θαπζίκσλ. Γηα ηελ ΔΔ όπνπ ε βηνκεραλία αηζαλόιεο είλαη ιηγόηεξν αλαπηπγκέλε, ε παξαγόκελε βηναηζαλόιε γίλεηαη αληαγσληζηηθή ηεο βελδίλεο γηα ηηκέο πεηξειαίνπ 90 αλά βαξέιη, ελώ ππνινγίδεηαη όηη ε έξεπλα θαη ε ηερλνινγηθή αλάπηπμε ζηνλ ηνκέα ησλ βηνθαπζίκσλ ζα επηθέξεη κείσζε θόζηνπο θαηά 30% κεηά ην έηνο 2010. Οη θύξηεο παξαγσγνί αηζαλόιεο είλαη ε Ηζπαλία θαη ε νπεδία, κε ηνλ Ηζπαληθό όκηιν Abengoa λα εγείηαη ζηελ Δπξώπε. 26
3.5 Βηνληίδει 3.5.1 Παξαγσγή βηνληίδει Σν βηνληίδει είλαη κεζπιεζηέξαο πνπ παξάγεηαη κε κεηεζηεξνπνίεζε ησλ θπηηθώλ ειαίσλ θαη παξαγσγή εζηέξσλ ησλ ηξηγιπθεξηδίσλ. Μπνξνύλ επίζεο λα ρξεζηκνπνηεζνύλ γηα ηελ παξαγσγή αθόκε θζελόηεξνπ βηνληίδει, εθηόο από ειαηνύρνη ζπόξνη θαη κεηαρεηξηζκέλα θπηηθά έιαηα (ηεγαλόιαδα) ή θαη δσηθά ιίπε (πρ σο απόβιεηα ζθαγείσλ). Ζ εμαγσγή ηνπ ειαίνπ από ηνπο ζπόξνπο γίλεηαη κεραληθά ή ρεκηθά. Σν βηνληίδει έρεη ζεξκνγόλν δύλακε 15% κηθξόηεξε από απηή ηνπ πεηξειαίνπ. Έλα γεληθό ζρήκα ηεο παξαγσγηθήο αιπζίδαο βηνληίδει δίλεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα.(ρήκα 3.3) ρήκα 3.3: Γηαγξακκαηηθή απεηθόληζε ηεο παξαγσγήο βηνληίδει Με ηελ ππάξρνπζα ηερλνινγία ηα έιαηα (ηξηγιπθεξίδηα) κεηαηξέπνληαη κε κηα απιή δηαδηθαζία ζε εζηέξεο ησλ ηξηγιπθεξηδίσλ, κε κεζαλόιε ή θαη αηζαλόιε. Οη θαζαξνί εζηέξεο ησλ ηξηγιπθεξηδίσλ είλαη άξηζηα ππνθαηάζηαηα ηνπ πεηξειαίνπ ρσξίο λα ρξεηάδεηαη θακία κεηαηξνπή ζηνλ θηλεηήξα (GreenDream, 2008). Μηα νξηζκέλεο θζελέο κεηαηξνπέο ζηε κεραλή είλαη δπλαηόλ λα ρξεζηκνπνηεζεί θαη θαζαξό βηνέιαην. 27
ρήκα 3.4: Γηαδηθαζία κεηεζηεξνπνίεζεο γηα ηελ παξαγσγή βηνληίδει Καηά ηελ παξαγσγηθή δηαδηθαζία ηα άλπδξα έιαηα (ηξηγιπθεξίδηα) ζεξκαίλνληαη κε κεζαλόιε ζε αιθαιηθό πεξηβάιινλ (κε βαζηθό θαηαιύηε) θαη πξνθύπηεη κίγκα κεζπιεζηέξσλ θαη γιπθεξίλεο πνπ αλαθηάηαη ζαλ πνιύηηκν παξαπξντόλ. Σν πδξνμείδην λαηξίνπ θαη ην κεζνμείδην ηνπ λαηξίνπ ρξεζηκνπνηνύληαη επξέσο σο θαηαιύηεο, όκσο ε ρξήζε επαλαρξεζηκνπνηνύκελνπ θαηαιύηε ιηπάζεο θαη ππεξθξίζηκν δηνμείδην ηνπ άλζξαθα είλαη πεξηζζόηεξν θηιηθή πξνο ην πεξηβάιινλ (ρήκα 3.4). Σα βαζηθά παξαπξντόληα ηεο βηνκεραληθήο παξαγσγήο είλαη γιπθεξίλε θαη θέηθ (πξσηετλνύρνο θηελνηξνθηθή πίηα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη σο δσνηξνθή). Ζ γιπθεξίλε έρεη πςειή αμία δηόηη ρξεζηκνπνηείηαη ζηε βηνκεραλία ηξνθίκσλ, ηελ πνηνπνηία, ηελ βηνκεραλία θαιιπληηθώλ, ηε θαξκαθνβηνκεραλία θαη ζαπσλνπνηία θ.α. Ζ θηελνηξνθηθή πίηα έρεη επίζεο κεγάιε αμία σο δσνηξνθή δηόηη είλαη πινύζηα ζε πξσηεΐλεο (10-45%). Κιείλνληαο, πξέπεη λα αλαθεξζεί όηη ην βηνληίδει είλαη πνιύ εύθνιν λα παξαζθεπαζηεί θαη ζε επίπεδν αηνκηθό, δειαδή σο νηθηαθό βηνληίδει. Δίλαη δηαζέζηκνο ζηελ αγνξά θζελόο εμνπιηζκόο παξαγσγήο βηνληίδει (αμίαο 1500 επξώ πεξίπνπ) ώζηε είλαη δπλαηή ε παξαγσγή ζε επίπεδν θάξκαο. Έηζη κπνξεί ν θάζε γεσξγόο πνπ θαιιηεξγεί ελεξγεηαθά θπηά (πρ ειαηνθξάκβε, ειίαλζν) λα παξαζθεπάδεη ην δηθό ηνπ θαύζηκν γηα ηελ θίλεζε ησλ γεσξγηθώλ κεραλεκάησλ θαη νρεκάησλ, κία πξαθηηθή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη θαηά θόξνλ από ηνπο ακεξηθαλνύο αγξόηεο. 28