Bio-etanol. Is dit moontlik om na 'n nuwe brandstof oor te skakel?

Bio-etanol produksie

Bio-etanol word, soos biodiesel, uit plantmateriaal vervaardig. Meer dikwels as ander word twee gewasse vir die vervaardiging van bio-etanol geneem: mielies en suikerriet. Byvoorbeeld, die produksie van bio-etanol in die Verenigde State is hoofsaaklik gebaseer op mielies, in Brasilië - op suikerriet. Ander plante met 'n hoë inhoud van stysel en groentesuikers kan egter ook as grondstowwe gebruik word: aartappels, suikerbeet, patats, ens.

In die wêreld is die produksie van bio-etanol die meeste ontwikkel in Amerika. Die produksievermoë van Brasilië en die Verenigde State maak saam meer as die helfte (meer presies, meer as 60%) van die wêreld se produksie van hierdie brandstof uit.

Bio-etanol is in sy kern gewone etielalkohol (of etanol), wat gebruik word in die vervaardiging van alkoholiese drankies met die bekende chemiese formule C₂H₅O. Bio-etanol is egter nie geskik vir voedselverbruik nie as gevolg van die teenwoordigheid van spesiale bymiddels, brandstofbymiddels. Benewens tert-butielmetieleter (MTBE), wat die ontploffingsweerstand van biobrandstof verhoog, die korrosiwiteit van alkohole verminder en 'n draer van bykomende suurstof is wat by verbranding betrokke is, word klein hoeveelhede ander bymiddels by bio-etanol gevoeg.

Verskeie tegnologieë vir die vervaardiging van bio-etanol is bekend.

1. Fermentasie van organiese produkte. Bekend sedert antieke tye en die maklikste metode om etielalkohol te verkry. Tydens gisfermentasie van suikerbevattende mengsels word 'n oplossing met 'n massa-inhoud etanol van ongeveer 15% verkry. Met 'n toename in konsentrasie sterf gisbakterieë, wat lei tot 'n stop in die produksie van etielalkohol. Vervolgens word alkohol deur distillasie van die oplossing geskei. Tans word hierdie metode nie in die industriële produksie van bio-etanol gebruik nie.
2. Produksie met behulp van rekombinante middels. Die grondstof word fyngemaak en met glukoamilase en amilosubtilien gefermenteer. Daarna word distillasie in versnellende kolomme uitgevoer met die skeiding van alkohol. 'n Wyd gebruikte metode vir die industriële vervaardiging van bio-etanol.
3. hidrolise produksie. Trouens, dit is die produksie van alkohol uit vooraf gehidroliseerde sellulose-bevattende grondstowwe deur industriële fermentasie. Dit word hoofsaaklik in Rusland en ander post-Sowjet-lande gebruik.

Tans is die wêreldproduksie van bio-etanol, volgens verskeie skattings, ietwat kort van 100 miljoen ton per jaar.

Bio-etanol. Prys per liter

Die koste van bio-etanolproduksie per 1 liter hang van verskeie faktore af.

1. Die aanvanklike koste van grondstowwe wat vir verwerking gekweek word.
2. Die doeltreffendheid van die grondstowwe wat gebruik word (produksietegnologie en die verhouding van die gevolglike bio-etanol tot die hoeveelheid grondstowwe wat betrokke is).
3. Logistiek van produksie (hoe nader aan die plantasies met grondstowwe verwerkingsondernemings is, hoe goedkoper is die produksie, aangesien vervoerkoste in die geval van hierdie tipe brandstof 'n groter rol speel as in die produksie van petroleumpetrol).
4. Die koste van produksie self (vervaardigbaarheid van toerusting, vergoeding van werkers, energiekoste).

Daarom verskil die koste van die vervaardiging van 1 liter bio-etanol in verskillende lande. Hier is die koste van hierdie brandstof per liter in sommige lande van die wêreld:

• VSA - $0,3;
• Brasilië - $0,2;
• in die algemeen vir Europese vervaardigers - ongeveer $ 0,5;

Ter vergelyking, die gemiddelde koste om petrol te vervaardig is sowat $0,5 tot $0,8 per liter, as jy nie ruolie-uitvoerlande soos Saoedi-Arabië of Venezuela in ag neem nie, waar 'n liter petrol minder as 'n liter water kos.

Bio-etanol E85

Miskien word die leeueaandeel onder alle soorte brandstof wat bio-etanol bevat, beset deur die E85-handelsmerk. Hierdie tipe brandstof is 85% bio-etanol en 15% gewone petroleumpetrol.

Hierdie brandstof is slegs geskik vir spesiaal ontwerpte voertuie wat op biobrandstof kan loop. Hulle word gewoonlik as Flex-fuel-motors gemerk.

Bio-etanol E85 word wyd versprei in Brasilië, en word ook in die Verenigde State aangetref. In Europa en Asië is E5, E7 en E10 grade meer algemeen met 'n bio-etanolinhoud van onderskeidelik 5, 7 en 10 persent. Die res van die volume in hierdie brandstofmengsels word tradisioneel aan gewone petrol toegewys. Ook onlangs is E40-brandstof met 'n 40% bio-etanolinhoud besig om gewild te word.

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

Voor- en nadele van bio-etanol

Kom ons kyk eers na die voordele van bio-etanol.

1. Relatiewe goedkoopheid van produksie. Dit is mits die landvervaardiger nie sy eie, oorvloedige oliereserwes het nie, en die gewasbedryf ontwikkel word. Byvoorbeeld, Brasilië, wat min eie oliereserwes landwyd het, maar landbou en 'n gunstige klimaat ontwikkel het, is baie meer winsgewend om brandstof op bio-etanol te maak.
2. Omgewingsvriendelikheid van uitlaatgas. Suiwer bio-etanol gee slegs water en koolstofdioksied vry wanneer dit verbrand word. Geen swaar koolwaterstowwe, roetdeeltjies, koolstofmonoksied, swael- en fosforbevattende komponente word in die atmosfeer vrygestel wanneer die enjin op bio-etanol loop nie. Volgens 'n omvattende assessering (met inagneming van al die parameters wat volgens die EURO-standaard beoordeel is), het die suiwerheid van uitlaatgasse 8 keer hoër geblyk te wees vir enjins wat op bio-etanol werk.
3. Hernubaarheid. As oliereserwes eindig is ('n bewese feit vandag: teorieë oor die regeneratiewe aard van olie aangesien emissies uit die ingewande van die Aarde deur die wêreldwetenskaplike gemeenskap verwerp word), dan hang die produksie van bio-etanol slegs af van die opbrengs van plantasies.
4. Laer brandstofverbruik. As jy op bio-etanol ry, met 'n behoorlik gekonfigureerde brandstofstelsel, word gemiddeld tot 15% brandstof in 'n volumeverhouding bespaar. Konvensioneel, in plaas van 10 liter petrol, sal 'n motor slegs 100 liter bio-etanol per 8,5 kilometer gebruik.

Die nadele van hierdie tipe brandstof, veral met betrekking tot die bestaande vloot voertuie, is tans aansienlik.

1. Oormatige verbruik van bio-etanol in 'n motor waarin die ECU nie instellings het om aan biobrandstof te werk nie. En oor die algemeen is daar dikwels 'n lae doeltreffendheid van 'n motor wat nie vir groentebrandstof ontwerp is nie. Die feit is dat die energiedigtheid en die vereiste volumeverhouding van lug en brandstof in bio-etanol verskil van petrol. Dit lei tot onstabiele werking van die enjin.
2. Vernietiging van rubber- en plastiekseëls. Die eienskappe van rubber en plastiek wat hierdie materiale toelaat om feitlik neutraal te wees ten opsigte van petroleum-energiedraers kan nie chemiese weerstand teen etanol verskaf nie. En die robbe, wat interaksie met petrol vir dekades kan weerstaan, word binne 'n kwessie van maande vernietig deur voortdurende kontak met alkohol.
3. Vinnige mislukking van 'n enjin wat nie ontwerp is om op bio-etanol te ry nie. As gevolg van die twee vorige punte.

Op grond van die voorafgaande kan ons tot die gevolgtrekking kom dat bio-etanol 'n uitstekende alternatief vir konvensionele petrol sal wees as die motor vir hierdie tipe brandstof ontwerp is.

BIOETANOL IN JOU MOTOR: VRIEND OF VYAND?