Bioetanol. Ali je možno preiti na novo gorivo?

Proizvodnja bioetanola

Bioetanol se tako kot biodizel proizvaja iz rastlinskih surovin. Pogosteje kot druge se za proizvodnjo bioetanola uporabljata dve poljščini: koruza in sladkorni trs. Na primer, proizvodnja bioetanola v ZDA temelji predvsem na koruzi, v Braziliji - na sladkornem trsu. Kot surovine pa lahko uporabimo tudi druge rastline z visoko vsebnostjo škroba in rastlinskih sladkorjev: krompir, sladkorno peso, sladki krompir itd.

V svetu je proizvodnja bioetanola najbolj razvita v Ameriki. Proizvodne zmogljivosti Brazilije in ZDA skupaj predstavljajo več kot polovico (natančneje več kot 60 %) svetovne proizvodnje tega goriva.

V svojem jedru je bioetanol navaden etilni alkohol (ali etanol), ki se uporablja pri izdelavi alkoholnih pijač z znano kemijsko formulo C.₂H₅OH. Vendar pa bioetanol ni primeren za prehrano zaradi prisotnosti posebnih dodatkov, dodatkov za gorivo. Poleg terc-butil metil etra (MTBE), ki poveča detonacijsko odpornost biogoriv, ​​zmanjša jedkost alkoholov in je nosilec dodatnega kisika, ki sodeluje pri gorenju, so bioetanolu dodane majhne količine drugih dodatkov.

Znanih je več tehnologij za proizvodnjo bioetanola.

1. Fermentacija ekoloških izdelkov. Znan že od antičnih časov in najlažji način za pridobivanje etilnega alkohola. Pri kvasni fermentaciji mešanic, ki vsebujejo sladkor, dobimo raztopino z masno vsebnostjo etanola približno 15%. S povečanjem koncentracije bakterije kvasovk umrejo, kar povzroči zaustavitev proizvodnje etilnega alkohola. Nato se alkohol loči od raztopine z destilacijo. Ta metoda se trenutno ne uporablja v industrijski proizvodnji bioetanola.
2. Proizvodnja z uporabo rekombinantnih zdravil. Surovina je zdrobljena in fermentirana z glukoamilazo in amilosubtilinom. Po tem se izvede destilacija v pospeševalnih kolonah z ločevanjem alkohola. Široko uporabljena metoda za industrijsko proizvodnjo bioetanola.
3. proizvodnja hidrolize. Pravzaprav je to proizvodnja alkohola iz predhodno hidroliziranih surovin, ki vsebujejo celulozo, z industrijsko fermentacijo. Uporablja se predvsem v Rusiji in drugih postsovjetskih državah.

Trenutno je svetovna proizvodnja bioetanola po različnih ocenah nekaj pod 100 milijoni ton letno.

Bioetanol. Cena za liter

Stroški proizvodnje bioetanola na 1 liter so odvisni od več dejavnikov.

1. Začetni stroški surovin, pridelanih za predelavo.
2. Učinkovitost uporabljenih surovin (proizvodna tehnologija in razmerje med nastalim bioetanolom in količino uporabljenih surovin).
3. Logistika proizvodnje (bližje nasadom s surovinami so predelovalna podjetja, cenejša je proizvodnja, saj imajo transportni stroški pri tej vrsti goriva pomembnejšo vlogo kot pri proizvodnji naftnega bencina).
4. Stroški same proizvodnje (možnost izdelave opreme, plačilo delavcev, stroški energije).

Zato se v različnih državah stroški proizvodnje 1 litra bioetanola razlikujejo. Tukaj so stroški tega goriva na liter v nekaterih državah sveta:

• ZDA - 0,3 $;
• Brazilija – 0,2 USD;
• na splošno za evropske proizvajalce - približno 0,5 $;

Za primerjavo, povprečni stroški proizvodnje bencina so približno 0,5 do 0,8 USD na liter, če ne upoštevamo držav izvoznic surove nafte, kot sta Savdska Arabija ali Venezuela, kjer liter bencina stane manj kot liter vode.

Bioetanol E85

Morda levji delež med vsemi vrstami goriva, ki vsebujejo bioetanol, zaseda blagovna znamka E85. Ta vrsta goriva je 85 % bioetanola in 15 % navadnega naftnega bencina.

Ta goriva so primerna le za posebej zasnovana vozila, ki lahko poganjajo biogoriva. Običajno so označeni kot avtomobili Flex-fuel.

Bioetanol E85 je zelo razširjen v Braziliji, najdemo pa ga tudi v ZDA. V Evropi in Aziji so stopnje E5, E7 in E10 pogostejše z vsebnostjo bioetanola 5, 7 oziroma 10 odstotkov. Preostanek prostornine v teh mešanicah goriva je tradicionalno dodeljen navadnemu bencinu. V zadnjem času postaja vse bolj priljubljeno gorivo E40 s 40-odstotno vsebnostjo bioetanola.

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

Prednosti in slabosti bioetanola

Najprej si poglejmo prednosti bioetanola.

1. Relativna poceni proizvodnja. To pod pogojem, da država proizvajalka nima lastnih, bogatih zalog nafte in da je rastlinska industrija razvita. Na primer, Brazilija, ki ima malo lastnih zalog nafte po vsej državi, ima pa razvito kmetijstvo in ugodno podnebje, je veliko bolj donosno proizvajati gorivo na osnovi bioetanola.
2. Okolju prijaznost izpušnih plinov. Čisti bioetanol pri zgorevanju oddaja samo vodo in ogljikov dioksid. Pri delovanju motorja na bioetanol se v ozračje ne izpuščajo težki ogljikovodiki, delci saj, ogljikov monoksid, komponente, ki vsebujejo žveplo in fosfor. Po celovitem ocenjevanju (ob upoštevanju vseh parametrov, ocenjenih po standardu EURO) se je čistost izpušnih plinov izkazala za 8-krat večjo pri motorjih na bioetanol.
3. Obnovljivost. Če so zaloge nafte končne (danes dokazano dejstvo: teorije o regenerativni naravi nafte kot izpustov iz zemeljskega drobovja svetovna znanstvena skupnost zavrača), potem je proizvodnja bioetanola odvisna le od donosa nasadov.
4. Manjša poraba goriva. V povprečju se pri vožnji na bioetanol s pravilno nastavljenim sistemom goriva prihrani do 15 % goriva v prostorninskem razmerju. Običajno bo avtomobil namesto 10 litrov bencina porabil le 100 litra bioetanola na 8,5 kilometrov.

Slabosti te vrste goriva, zlasti glede na obstoječi vozni park, so trenutno precejšnje.

1. Prekomerna poraba bioetanola v avtomobilu, v katerem ECU nima nastavitev za delo na biogorivo. In na splošno je pogosto nizka učinkovitost motorja, ki ni zasnovan za rastlinsko gorivo. Dejstvo je, da se energijska gostota in zahtevano prostorninsko razmerje zraka in goriva v bioetanolu razlikuje od bencina. To vodi do nestabilnega delovanja motorja.
2. Uničenje gumijastih in plastičnih tesnil. Lastnosti gume in plastike, ki omogočajo, da so ti materiali skoraj nevtralni glede na nosilce energije iz nafte, ne morejo zagotoviti kemične odpornosti na etanol. In tesnila, ki lahko desetletja prenesejo interakcijo z bencinom, se zaradi stalnega stika z alkoholom uničijo v nekaj mesecih.
3. Hitra okvara motorja, ki ni zasnovan za pogon na bioetanol. Kot posledica prejšnjih dveh točk.

Na podlagi zgoraj navedenega lahko sklepamo, da bo bioetanol odlična alternativa običajnemu bencinu, če je avtomobil zasnovan za to vrsto goriva.

BIOETANOL V VAŠEM AVTU: PRIJATELJ ALI SOVRAŽNIK?