Bioethanol. Er det muligt at skifte til et nyt brændstof?

Bioethanol produktion

Bioethanol er ligesom biodiesel fremstillet af plantematerialer. Oftere end andre tages to afgrøder til fremstilling af bioethanol: majs og sukkerrør. For eksempel er produktionen af ​​bioethanol i USA hovedsageligt baseret på majs, i Brasilien - på sukkerrør. Andre planter med højt indhold af stivelse og vegetabilsk sukker kan dog også bruges som råvare: kartofler, sukkerroer, sød kartoffel mv.

I verden er produktionen af ​​bioethanol mest udviklet i Amerika. Brasiliens og USA's produktionskapacitet tegner sig tilsammen for mere end halvdelen (mere præcist over 60%) af verdens produktion af dette brændstof.

Bioethanol er i sin kerne almindelig ethylalkohol (eller ethanol), som bruges til fremstilling af alkoholholdige drikkevarer med den velkendte kemiske formel C₂H₅Åh. Bioethanol er dog ikke egnet til fødevareforbrug på grund af tilstedeværelsen af ​​særlige tilsætningsstoffer, brændstoftilsætningsstoffer. Ud over tert-butylmethylether (MTBE), som øger biobrændstoffernes detonationsmodstand, reducerer alkoholers ætsningsevne og er en bærer af yderligere oxygen involveret i forbrændingen, tilsættes andre tilsætningsstoffer i små mængder til bioethanol.

Der kendes adskillige teknologier til fremstilling af bioethanol.

1. Fermentering af økologiske produkter. Kendt siden oldtiden og den nemmeste metode til at opnå ethylalkohol. Ved gærgæring af sukkerholdige blandinger opnås en opløsning med et masseindhold af ethanol på ca. 15 %. Med en stigning i koncentrationen dør gærbakterier, hvilket fører til et stop i produktionen af ​​ethylalkohol. Efterfølgende adskilles alkohol fra opløsningen ved destillation. I øjeblikket anvendes denne metode ikke i industriel produktion af bioethanol.
2. Produktion ved hjælp af rekombinante lægemidler. Råmaterialet knuses og fermenteres med glucoamylase og amylosubtilin. Derefter udføres destillation i accelererende kolonner med adskillelse af alkohol. En meget anvendt metode til industriel produktion af bioethanol.
3. hydrolyseproduktion. Faktisk er der tale om produktion af alkohol fra præhydrolyserede celluloseholdige råmaterialer ved industriel gæring. Det bruges hovedsageligt i Rusland og andre post-sovjetiske lande.

I øjeblikket er verdensproduktionen af ​​bioethanol ifølge forskellige skøn noget under 100 millioner tons om året.

Bioethanol. Pris pr liter

Omkostningerne ved produktion af bioethanol pr. 1 liter afhænger af flere faktorer.

1. De oprindelige omkostninger for råvarer dyrket til forarbejdning.
2. Effektiviteten af ​​de anvendte råmaterialer (produktionsteknologi og forholdet mellem den resulterende bioethanol og mængden af ​​involverede råvarer).
3. Produktionslogistik (jo tættere på plantagerne med råvarer er forarbejdningsvirksomheder, jo billigere er produktionen, da transportomkostninger i tilfælde af denne type brændstof spiller en mere væsentlig rolle end i produktionen af ​​petroleumsbenzin).
4. Selve produktionsomkostningerne (fremstilling af udstyr, aflønning af arbejdere, energiomkostninger).

Derfor varierer omkostningerne ved at producere 1 liter bioethanol i forskellige lande. Her er prisen på dette brændstof pr. liter i nogle lande i verden:

• USA - $0,3;
• Brasilien – $0,2;
• generelt for europæiske producenter - omkring $ 0,5;

Til sammenligning er de gennemsnitlige omkostninger ved at producere benzin omkring $0,5 til $0,8 per liter, hvis man ikke tager højde for råolieeksporterende lande som Saudi-Arabien eller Venezuela, hvor en liter benzin koster mindre end en liter vand.

Bioethanol E85

Måske er broderparten af ​​alle typer brændstof, der indeholder bioethanol, optaget af E85-mærket. Denne type brændstof er 85 % bioethanol og 15 % almindelig petroleumsbenzin.

Disse brændstoffer er kun egnede til specialdesignede køretøjer, der er i stand til at køre på biobrændstoffer. De er normalt mærket som Flex-fuel biler.

Bioethanol E85 er udbredt i Brasilien, og findes også i USA. I Europa og Asien er E5, E7 og E10 kvaliteter mere almindelige med et bioethanolindhold på henholdsvis 5, 7 og 10 procent. Resten af ​​volumen i disse brændstofblandinger er traditionelt tildelt almindelig benzin. Også for nylig vinder E40-brændstof med et indhold af bioethanol på 40 % popularitet.

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Fordele og ulemper ved bioethanol

Lad os først se på fordelene ved bioethanol.

1. Relativ billighed i produktionen. Dette er forudsat, at landeproducenten ikke har sine egne, rigelige oliereserver, og afgrødeindustrien er udviklet. For eksempel Brasilien, som har få egne oliereserver på landsplan, men har udviklet landbrug og et gunstigt klima, er det meget mere rentabelt at lave brændstof baseret på bioethanol.
2. Udstødningens miljøvenlighed. Ren bioethanol udleder kun vand og kuldioxid ved forbrænding. Ingen tunge kulbrinter, sodpartikler, kulilte, svovl- og fosforholdige komponenter udledes til atmosfæren, når motoren kører på bioethanol. Ifølge en omfattende vurdering (under hensyntagen til alle parametre vurderet i henhold til EURO-standarden) viste renheden af ​​udstødningsgasser sig at være 8 gange højere for motorer, der kører på bioethanol.
3. Fornybarhed. Hvis oliereserverne er begrænsede (et bevist faktum i dag: teorier om oliens regenerative natur, da emissioner fra jordens indvolde afvises af verdens videnskabelige samfund), så afhænger produktionen af ​​bioethanol kun af udbyttet af plantager.
4. Lavere brændstofforbrug. Ved kørsel på bioethanol med et korrekt konfigureret brændstofsystem spares der i gennemsnit op til 15 % brændstof i et volumenforhold. Konventionelt vil en bil i stedet for 10 liter benzin kun bruge 100 liter bioethanol pr. 8,5 kilometer.

Ulemperne ved denne type brændstof, især i forhold til den eksisterende flåde af køretøjer, er i øjeblikket betydelige.

1. For stort forbrug af bioethanol i en bil, hvor ECU'en ikke har indstillinger til at arbejde på biobrændstof. Og generelt er der ofte en lav virkningsgrad af en motor, der ikke er designet til vegetabilsk brændstof. Faktum er, at energitætheden og det nødvendige volumenforhold mellem luft og brændstof i bioethanol adskiller sig fra benzin. Dette fører til ustabil drift af motoren.
2. Ødelæggelse af gummi- og plastpakninger. Egenskaberne af gummi og plast, der gør det muligt for disse materialer at være praktisk talt neutrale med hensyn til olieenergibærere, kan ikke give kemisk resistens over for ethanol. Og sælerne, som kan modstå interaktion med benzin i årtier, ødelægges i løbet af få måneder ved konstant kontakt med alkohol.
3. Hurtigt svigt af en motor, der ikke er designet til at køre på bioethanol. Som en konsekvens af de to foregående punkter.

På baggrund af ovenstående kan vi konkludere, at bioethanol vil være et glimrende alternativ til konventionel benzin, hvis bilen er designet til denne type brændstof.

BIOETHANOL I DIN BIL: VEN ELLER FJANDE?