Je etanol skutečně šetrnější k životnímu prostředí než plyn?


V energetice již není potřeba změny diskutabilní. Kromě nebezpečí naprosté závislosti na zahraniční ropě, kdy jsou globální politika i ceny plynu kolísavější než kdy jindy, se do obecného povědomí začíná propadat i dopad spalování milionů galonů fosilních paliv rychleji, než můžeme říci „skleníkové plyny“. . Tak jaká je odpověď? Někteří říkají, že je to vodík, což je skvělá alternativa, ale nakonec vyvolává některé složité otázky týkající se bezpečnosti. Jiní poukazují na přírodní zdroje, jako je sluneční světlo a vítr. Části průmyslu obnovitelných zdrojů energie mají také velký zájem o etanol – jak můžete argumentovat moudrostí pohánět naše auta bohatou kukuřicí?

Zdá se, že se s tím můžete hádat, a mnoho lidí ano. Nejprve rychlý základ o tom, co je etanol a jak se vyrábí.

Ethanol je obilný alkohol . Ve Spojených státech se obvykle vyrábí z kukuřice . V Brazílii se nejčastěji vyrábí z cukrové třtiny. Zdrojem etanolu jsou také pšenice, ječmen a brambory.

Existuje několik způsobů, jak vyrobit palivový etanol, a jedním z nejběžnějších je metoda suchého mlýna , který vypadá nějak takto:

  • Kukuřice (nebo jiné zrno) prochází mletou moučkou. Vychází jako prášek.
  • Směs z tohoto obilného prášku, vody a enzymu vstupuje do vysokoteplotního hrnce, kde je zkapalněna. Enzym pomáhá rozkládat sloučeninu zrna a napomáhá tak procesu zkapalňování.
  • Zkapalněná kaše se ochladí a do směsi se přidá další enzym. Tento enzym přeměňuje škrob na cukry, které mohou být fermentovány za vzniku alkoholu.
  • Kvasnice se přidávají do směsi cukru, aby se zahájil proces fermentace. Cukry se rozkládají na etanol (forma alkoholu) a oxid uhličitý.
  • Kvasená směs se destiluje. Ethanol se oddělí od pevných látek.
  • Proces dehydratace odstraňuje vodu z odděleného etanolu.
  • Do etanolu se přidává malé množství benzínu, aby se stal nepitelným. Veškerý etanol používaný jako palivo musí být nepitný.

Vedlejší produkty tohoto procesu, včetně lihovarského obilí a oxidu uhličitého, jsou užitečné v zemědělství a farmaření a mohou být prodávány závodem na výrobu etanolu pro různé účely. Ale podle mnoha odborníků v zemědělství má to, že se etanol stane hlavním hráčem v palivovém průmyslu, vážné nevýhody.

V tomto článku se podíváme na to, co dělá etanol potenciálně dobrým zdrojem čisté energie – a zjistíme, proč si někteří lidé myslí, že tento potenciál je omezený.

>Kontroverze ohledně ethanolu


V jeho současném stavu jako nízkoprocentního aditiva do paliva jsou výhody etanolu zřejmé. Protože etanol obsahuje ve své chemické struktuře hodně kyslíku, hoří docela čistě. Přidaný v malých množstvích (typicky jeden díl etanolu, devět dílů benzínu) do benzínu, který pohání naše auta, snižuje emise skleníkových plynů, jako je oxid uhelnatý a oxidy dusíku. Národní laboratoř Argonne hlásí pouze v roce 2007 snížení emisí skleníkových plynů v důsledku používání etanolového paliva o přibližně 10 tun (9,07 metrické tuny) [zdroj:Biofuels Digest]. Studie z roku 2006 ve Wisconsinu ukázala o 16 procent méně dnů s vysokým obsahem ozonu od zavedení paliva 10-90 v roce 1994 [zdroj:Ethanol].

Přidání etanolu do palivové směsi také snižuje množství benzínu, které spotřebujeme, když řídíme, a na tuto směs 10-90 etanolu (nazývanou E10) může jezdit každé auto. Směs etanolu 85-15 (nazývaná E85), která pohání pouze speciální vozidla s flexibilním palivem (FFV), hoří ještě čistěji, což dále snižuje uvolňování škodlivých plynů do atmosféry, které mohou způsobit znečištění vzduchu a vody, globální oteplování a smog. Ale pouze relativní hrstka vozidel může jezdit na této směsi - jedno ze 40 automobilů od roku 2006 [zdroj:Joyce]. Na čerpacích stanicích se běžně nenaskladňuje.

Problém s používáním etanolu jako paliva ve velkém měřítku spočívá ve dvou primárních souvisejících otázkách:

  • V etanolu není zdaleka tolik energie jako v benzínu.
  • Vytvoření značného množství energie z potravinářských plodin by vyčerpalo množství půdy dostupné pro pěstování skutečných potravin, které by lidé mohli jíst.

Zatímco většina odborníků se na těchto dvou bodech shoduje, mají tendenci se lišit, pokud jde o míru.

Podle profesora zemědělství na Cornell University Davida Pimentela výroba etanolu ve skutečnosti vytváří čistou ztrátu energie. Podle jeho výpočtů vyžaduje výroba kukuřice a její zpracování na 1 galon (3,7 litru) etanolu 131 000 BTU energie; ale 1 galon etanolu obsahuje pouze 77 000 BTU [zdroj:Zdraví a energie]. A protože zemědělci používají zařízení na fosilní paliva k pěstování, údržbě a sklizni kukuřice a používají stroje na fosilní paliva ke zpracování této kukuřice na etanol a poté, téměř ve všech případech, k odeslání produktu na sběrná místa přes etanolový průmysl při výrobě tohoto alternativního paliva skutečně spaluje velké množství benzínu. Tento etanol by nakonec mohl obsahovat méně energie než benzín spotřebovaný na jeho výrobu.

Dopravní aspekt tohoto procesu by se však mohl brzy změnit, a to otevřením úplně prvního etanolového potrubí v USA v prosinci 2008. Ten přepravuje etanol 85 mil (136 kilometrů) přes Floridu z Tampy do Orlanda. Potrubí etanolu bylo vždy problémem, protože palivo nasává nečistoty na cestě z bodu A do bodu B. Tyto nečistoty jsou v etanolu nepřijatelné a mohou poškodit tradiční materiál plynovodů. Zdá se však, že texaská společnost, která plynovod vyvinula, tyto problémy překonala [zdroj:Galbraith].

Samozřejmě je to jen jeden kanál. Přesto ne všichni vědci souhlasí s Pimentelovou hroznou analýzou týkající se energetické účinnosti. Americká národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie zjistila, že k uvedení 1,3 BTU etanolu na trh vyžaduje 1 BTU fosilního paliva [zdroj:NREL]. To by znamenalo 30procentní čistý zisk energie, nikoli čistou ztrátu.

Pomineme-li energetickou účinnost, lidé v táboře Pimentelu ve skutečnosti nevidí kukuřici jako skutečně obnovitelný zdroj energie. Pimentel odhaduje, že pohon auta na jeden rok pomocí etanolu by vyžadoval 11 akrů (44 515 metrů čtverečních) kukuřice, což je prostor, který lze využít k nasycení nejméně sedmi lidí [zdroj:Zdraví a energie]. Vzhledem k tomu, že kukuřičná pole ve Spojených státech nějakou dobu trvá, než se obnoví, kvůli erozi půdy a problémům se zavlažováním, tyto akry by nakonec byly mimo provoz na delší dobu, což by znamenalo, že žádná kukuřice na etanol a žádná využitelná půda pro jiné potraviny. plodiny. Abychom udrželi palivový průmysl na bázi etanolu, muselo by být stále více zemědělské půdy vyhrazeno pouze pro kukuřici. Konečným výsledkem by mohl být nedostatek doma vypěstovaných potravin a vyšší ceny v supermarketech za všechny druhy produktů.

Jednou z možných odpovědí na spor o etanol je něco, co se nazývá celulózový etanol . Celulózový etanol se vyrábí z nepotravinářských produktů, jako jsou kukuřičné stonky, dřevěné štěpky a prosa prosa. Pokud se tento malý koutek etanolového průmyslu rozvine v dostatečně velkého výrobce, celulózový etanol by se mohl ukázat jako životaschopný a levnější kompromis v debatě o etanolu versus benzínu.

Pro více informací o etanolu a dalších možnostech obnovitelné energie se podívejte na odkazy na další stránce.

Úspora paliva Jak funguje stanovování cen alternativních palivAutoAlternativní palivaAlternativní palivoAutoAlternativní paliva10 Nápady na alternativní paliva, které nikdy nevyšly z LabAutoHybrid Technology Jaké jsou nejobtížnější standardy, které je třeba splnit pro auto s alternativním palivem?AutoHybrid TechnologyJak fungují alternativní palivové čerpací staniceAutoHybridní alternativní technologieJaká je světová alternativní paliva? AutoBiopalivaJe biopalivo z řas životaschopnou alternativou k ropě?AutoBiopalivaPropagují ropné společnosti alternativní energii?AutoHybrid TechnologyTop 10 alternativních paliv na cestě právě teďAutoBiopalivaJe biopalivo rozumnou (a bezpečnou) alternativou tryskového paliva?AutoAlternativní palivaAlternativní paliva Obrázky vozidelPřírodaAutoAlternativní paliva Automobily Alternativní paliva Palivové články fungujíAutoAlternativní palivaJak funguje bionaftaAutoAlternativní palivaJe etanol skutečně šetrnější k životnímu prostředí než plyn?AutoAlternativní palivaKolik kukuřice za etanol rs?AutoAlternativní palivaJak fungují vozidla na zemní plynAutoAlternativní palivaE85 Ethanol Flex Fuel PřehledAutoAlternativní palivaMůže etanol poškodit váš motor?AutoAlternativní palivaCo je top palivo a jak se liší od benzínu?AutoAlternativní palivaMůže auto jezdit na jadernou energii? VědaVýroba energieJaká je nejlevnější nová energetická alternativa?VědaZelená vědaJaká je nejlevnější nová alternativní energie?VědaZelená věda10 Šílené formy alternativní energieVědaZelená věda Vyčerpají alternativní paliva celosvětové zásoby kukuřice?

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • Grassoline:Můžeme trávou pohánět auta?
  • Vyčerpají alternativní paliva celosvětové zásoby kukuřice?
  • Jak funguje vodíková ekonomika
  • Jak fungují hybridní auta
  • Jak fungují elektrická auta
  • Jak funguje bionafta
  • Jak funguje větrná energie
  • Jak fungují solární články

Další skvělé odkazy

  • Ethanol.org
  • Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie
  • The New York Times:Springtime for Ethanol – 23. ledna 2007
  • Planet Green
  • TreeHugger.com

>Zdroje

  • "Argonne National Laboratory říká, že etanol snížil GGE v roce 2007 o 10 milionů tun." Biopaliva Digest. 22. dubna 2008. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/22/argonne-national-laboratory-says-ethanol-reduced-gges-by-10-million-tons-in-2007/
  • Barrionuevo, Alexeji. "Jaro pro Ethanol." The New York Times. 23. ledna 2007. http://www.nytimes.com/2007/01/23/washington/23ethanol.html?_r=1&th&emc=th&oref=slogin
  • Ethanol.org http://www.ethanol.org/
  • Galbraith, Kate. "Potrubí etanolu zahajuje službu." The New York Times. 10. prosince 2008.http://greeninc.blogs.nytimes.com/2008/12/10/an-ethanol-pipeline-begins-service/?hp
  • Halperin, Alex. "Ethanol:mýty a realita." BusinessWeek online. 19. května 2006. http://www.businessweek.com/technology/content/may2006/ tc20060519_225336.htm
  • Joyce, Christopher. "Studie podporuje etanol jako náhražku benzínu." NPR.org. 26. ledna 2006. http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5173420
  • Segelkin, Roger. "Etanolové palivo z kukuřice bylo označeno jako "neudržitelné dotované spalování potravin"." HealthAndEnergy.com. http://healthandenergy.com/ethanol.htm