Bioetanol. Lehetséges új üzemanyagra váltani?

Bioetanol gyártás

A bioetanolt a biodízelhez hasonlóan növényi anyagokból állítják elő. Másoknál gyakrabban két növényt használnak a bioetanol előállításához: a kukoricát és a cukornádot. Például az Egyesült Államokban a bioetanol gyártása főként kukoricán, Brazíliában cukornádon alapul. Alapanyagként azonban más, magas keményítő- és növényi cukortartalmú növények is felhasználhatók: burgonya, cukorrépa, édesburgonya stb.

A világon a bioetanol előállítása Amerikában a legfejlettebb. Brazília és az Egyesült Államok termelési kapacitása együttesen a világ ezen üzemanyag-termelésének több mint felét (pontosabban több mint 60%-át) teszi ki.

A bioetanol lényegében közönséges etil-alkohol (vagy etanol), amelyet a jól ismert C kémiai képletű alkoholos italok előállításához használnak.₂H₅Ó. A bioetanol azonban nem alkalmas élelmiszer-fogyasztásra a speciális adalékok, üzemanyag-adalékanyagok jelenléte miatt. A terc-butil-metil-éter (MTBE) mellett, amely növeli a bioüzemanyagok robbanásállóságát, csökkenti az alkoholok korrozív hatását, és az égésben részt vevő további oxigén hordozója, a bioetanolhoz kis mennyiségű egyéb adalékot is adnak.

A bioetanol előállítására számos technológia ismert.

1. Biotermékek fermentációja. Ősidők óta ismert és az etil-alkohol előállításának legegyszerűbb módja. A cukortartalmú keverékek élesztős fermentációja során körülbelül 15% etanol tömegtartalmú oldatot kapunk. A koncentráció növekedésével az élesztő baktériumok elpusztulnak, ami az etil-alkohol termelésének leállításához vezet. Ezt követően az alkoholt desztillációval választják el az oldatból. Jelenleg ezt a módszert nem alkalmazzák a bioetanol ipari előállítása során.
2. Előállítás rekombináns gyógyszerek felhasználásával. A nyersanyagot összetörik és glükoamilázzal és amilosubtilinnel fermentálják. Ezt követően a desztillációt gyorsítóoszlopokban hajtják végre az alkohol elválasztásával. Széles körben alkalmazott módszer a bioetanol ipari előállítására.
3. hidrolízis termelés. Valójában ez az alkohol előállítása előhidrolizált cellulóztartalmú alapanyagokból ipari fermentációval. Főleg Oroszországban és más posztszovjet országokban használják.

Jelenleg a világ bioetanol-termelése különböző becslések szerint valamivel elmarad az évi 100 millió tonnától.

Bioetanol. Ár literenként

A bioetanol előállítás 1 literenkénti költsége több tényezőtől függ.

1. A feldolgozásra termesztett nyersanyagok kezdeti költsége.
2. A felhasznált alapanyagok hatékonysága (gyártástechnológia és a keletkező bioetanol aránya a felhasznált alapanyag mennyiségéhez).
3. A termelés logisztikája (minél közelebb vannak az alapanyaggal rendelkező ültetvényekhez a feldolgozó vállalkozások, annál olcsóbb a termelés, hiszen ennél az üzemanyagtípusnál a szállítási költségek jelentősebb szerepet játszanak, mint a kőolaj-benzin előállítása során).
4. Maga az előállítás költsége (a berendezések gyárthatósága, a dolgozók díjazása, energiaköltségek).

Ezért a különböző országokban 1 liter bioetanol előállításának költsége eltérő. Íme ennek az üzemanyagnak a literenkénti ára a világ egyes országaiban:

• USA - 0,3 dollár;
• Brazília - 0,2 dollár;
• általában az európai gyártók számára - körülbelül 0,5 USD;

Összehasonlításképpen a benzin előállításának átlagos költsége körülbelül 0,5-0,8 dollár literenként, ha nem vesszük figyelembe az olyan kőolaj-exportáló országokat, mint Szaúd-Arábia vagy Venezuela, ahol egy liter benzin kevesebbe kerül, mint egy liter víz.

Bioetanol E85

A bioetanolt tartalmazó üzemanyagok oroszlánrészét talán az E85 márka foglalja el. Ez a fajta üzemanyag 85% bioetanol és 15% hagyományos petróleum benzin.

Ezek az üzemanyagok csak speciálisan kialakított, bioüzemanyaggal üzemelő járművekhez alkalmasak. Általában Flex-fuel autóknak nevezik őket.

A Bioethanol E85 széles körben elterjedt Brazíliában, és megtalálható az Egyesült Államokban is. Európában és Ázsiában az E5, az E7 és az E10 fokozatok jellemzőbbek 5, 7 és 10 százalékos bioetanol tartalommal. Ezekben az üzemanyag-keverékekben a térfogat többi részét hagyományosan a hagyományos benzinre osztják. Az utóbbi időben szintén egyre népszerűbb a 40%-os bioetanol tartalmú E40-es üzemanyag.

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

A bioetanol előnyei és hátrányai

Nézzük először a bioetanol előnyeit.

1. A termelés relatív olcsósága. Ez feltéve, hogy az ország-gyártó nem rendelkezik saját, bőséges olajtartalékkal, és fejlett a növényipar. Például az országosan kevés saját olajtartalékkal rendelkező, de fejlett mezőgazdasággal és kedvező klímával rendelkező Brazíliában sokkal kifizetődőbb a bioetanol alapú üzemanyag gyártása.
2. A kipufogógáz környezetbarátsága. A tiszta bioetanol égéskor csak vizet és szén-dioxidot bocsát ki. A motor bioetanollal történő működése során nem kerülnek a légkörbe nehéz szénhidrogének, koromrészecskék, szén-monoxid, kén- és foszfortartalmú komponensek. Egy átfogó értékelés szerint (az EURO szabvány szerint értékelt összes paraméter figyelembevételével) a kipufogógázok tisztasága 8-szor magasabb a bioetanollal működő motoroknál.
3. Megújulóképesség. Ha az olajtartalékok végesek (ma már bizonyított tény: a világ tudományos közössége elutasítja az olaj regeneratív természetére vonatkozó elméleteket, mint a Föld belsejéből származó kibocsátást), akkor a bioetanol termelése csak az ültetvények hozamától függ.
4. Alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás. Átlagosan, ha bioetanollal vezet, megfelelően konfigurált üzemanyagrendszerrel, térfogatarányban akár 15% üzemanyagot is megtakarít. Egy autó hagyományosan 10 liter benzin helyett 100 liter bioetanolt használ 8,5 kilométerenként.

Ennek az üzemanyagtípusnak a hátrányai, különösen a meglévő járműparkhoz képest, jelenleg jelentősek.

1. Túlzott bioetanol-fogyasztás egy olyan autóban, amelyben az ECU nem rendelkezik bioüzemanyaggal történő munkavégzéshez szükséges beállításokkal. És általában, gyakran alacsony a hatásfoka egy olyan motornak, amelyet nem növényi tüzelőanyaghoz terveztek. Az a tény, hogy a bioetanolban az energiasűrűség és a levegő és az üzemanyag szükséges térfogataránya eltér a benzinétől. Ez a motor instabil működéséhez vezet.
2. Gumi és műanyag tömítések megsemmisülése. A gumi és a műanyag azon tulajdonságai, amelyek lehetővé teszik, hogy ezek az anyagok gyakorlatilag semlegesek legyenek a kőolaj-energiahordozókkal szemben, nem biztosítanak vegyi ellenállást az etanollal szemben. A tömítések pedig, amelyek évtizedekig ellenállnak a benzinnel való kölcsönhatásnak, az alkohollal való folyamatos érintkezés következtében néhány hónap alatt tönkremennek.
3. Gyors meghibásodás egy olyan motorban, amelyet nem bioetanollal való hajtásra terveztek. Az előző két pont következményeként.

A fentiek alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy a bioetanol kiváló alternatívája lesz a hagyományos benzinnek, ha az autót ilyen típusú üzemanyagra tervezték.

BIOETANOL AZ AUTÓBAN: BARÁT VAGY ELLENSÉG?