Bioetanol. Da li je moguće preći na novo gorivo?

Proizvodnja bioetanola

Bioetanol se, kao i biodizel, proizvodi od biljnih materijala. Za proizvodnju bioetanola češće od drugih uzimaju se dvije kulture: kukuruz i šećerna trska. Na primjer, proizvodnja bioetanola u Sjedinjenim Državama se uglavnom zasniva na kukuruzu, u Brazilu - na šećernoj trsci. Međutim, kao sirovine mogu se koristiti i druge biljke sa visokim sadržajem škroba i biljnih šećera: krompir, šećerna repa, slatki krompir itd.

U svijetu je proizvodnja bioetanola najrazvijenija u Americi. Proizvodni kapaciteti Brazila i Sjedinjenih Država zajedno čine više od polovine (tačnije, preko 60%) svjetske proizvodnje ovog goriva.

U svojoj srži, bioetanol je običan etil alkohol (ili etanol) koji se koristi u proizvodnji alkoholnih pića sa dobro poznatom hemijskom formulom C.₂H₅ooh Međutim, bioetanol nije pogodan za ishranu zbog prisustva posebnih aditiva, aditiva za gorivo. Osim terc-butil metil etera (MTBE), koji povećava otpornost biogoriva na detonaciju, smanjuje korozivnost alkohola i nosilac je dodatnog kisika uključenog u sagorijevanje, bioetanolu se dodaju male količine drugih aditiva.

Poznato je nekoliko tehnologija za proizvodnju bioetanola.

1. Fermentacija organskih proizvoda. Poznat od davnina i najlakši način za dobijanje etilnog alkohola. Tokom kvasne fermentacije mješavina koje sadrže šećer, dobiva se otopina s masenim udjelom etanola od oko 15%. S povećanjem koncentracije, bakterije kvasca umiru, što dovodi do zaustavljanja proizvodnje etilnog alkohola. Nakon toga, alkohol se odvaja iz rastvora destilacijom. Trenutno se ova metoda ne koristi u industrijskoj proizvodnji bioetanola.
2. Proizvodnja pomoću rekombinantnih lijekova. Sirovi materijal se drobi i fermentira glukoamilazom i amilosubtilinom. Nakon toga se vrši destilacija u ubrzavajućim kolonama uz odvajanje alkohola. Široko korištena metoda za industrijsku proizvodnju bioetanola.
3. hidrolizna proizvodnja. U stvari, radi se o proizvodnji alkohola iz prethodno hidroliziranih sirovina koje sadrže celulozu industrijskom fermentacijom. Koristi se uglavnom u Rusiji i drugim post-sovjetskim zemljama.

Trenutno je svjetska proizvodnja bioetanola, prema različitim procjenama, nešto manja od 100 miliona tona godišnje.

Bioetanol. Cijena po litri

Cijena proizvodnje bioetanola po 1 litri ovisi o nekoliko faktora.

1. Početna cijena sirovina uzgojenih za preradu.
2. Efikasnost upotrijebljenih sirovina (tehnologija proizvodnje i odnos dobivenog bioetanola prema količini uključenih sirovina).
3. Logistika proizvodnje (što su prerađivačka preduzeća bliže plantažama sa sirovinama, to je proizvodnja jeftinija, jer troškovi transporta u slučaju ove vrste goriva imaju značajniju ulogu nego u proizvodnji naftnog benzina).
4. Troškovi za samu proizvodnju (proizvodljivost opreme, naknade radnika, troškovi energije).

Stoga se u različitim zemljama trošak proizvodnje 1 litre bioetanola razlikuje. Evo cijene ovog goriva po litru u nekim zemljama svijeta:

• SAD - 0,3 dolara;
• Brazil - 0,2 dolara;
• općenito za europske proizvođače - oko 0,5 dolara;

Poređenja radi, prosječni trošak proizvodnje benzina je oko 0,5 do 0,8 dolara po litri, ako se ne uzimaju u obzir zemlje izvoznice sirove nafte poput Saudijske Arabije ili Venecuele, gdje litar benzina košta manje od litre vode.

Bioetanol E85

Možda lavovski udio među svim vrstama goriva koje sadrže bioetanol zauzima marka E85. Ova vrsta goriva je 85% bioetanola i 15% običnog naftnog benzina.

Ova goriva su pogodna samo za posebno dizajnirana vozila koja mogu da rade na biogoriva. Obično se označavaju kao automobili sa fleksibilnim gorivom.

Bioetanol E85 je široko rasprostranjen u Brazilu, a nalazi se iu Sjedinjenim Državama. U Evropi i Aziji, E5, E7 i E10 razredi su češći sa sadržajem bioetanola od 5, 7 i 10 posto. Ostatak volumena u ovim mješavinama goriva tradicionalno se dodjeljuje običnom benzinu. Nedavno je sve popularnije gorivo E40 sa 40% sadržaja bioetanola.

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

Prednosti i nedostaci bioetanola

Prvo, razmotrite prednosti bioetanola.

1. Relativna jeftinost proizvodnje. Ovo pod uslovom da zemlja-proizvođač nema sopstvene, obilne rezerve ulja, a da je biljna industrija razvijena. Na primjer, Brazil, koji ima malo vlastitih rezervi nafte u cijeloj zemlji, ali ima razvijenu poljoprivredu i povoljnu klimu, mnogo je isplativije proizvoditi gorivo na bazi bioetanola.
2. Ekološke emisije. Čisti bioetanol pri sagorijevanju emituje samo vodu i ugljični dioksid. Kada motor radi na bioetanol, u atmosferu se ne emituju teški ugljovodonici, čestice čađi, ugljen monoksid, komponente koje sadrže sumpor i fosfor. Prema sveobuhvatnoj procjeni (uzimajući u obzir sve parametre procijenjene prema EURO standardu), pokazalo se da je čistoća izduvnih plinova 8 puta veća za motore koji rade na bioetanol.
3. Obnovljivost. Ako su rezerve nafte ograničene (danas dokazana činjenica: teorije o regenerativnoj prirodi nafte kao emisije iz utrobe Zemlje odbacuje svjetska naučna zajednica), onda proizvodnja bioetanola ovisi samo o prinosu plantaža.
4. Manja potrošnja goriva. U prosjeku, pri vožnji na bioetanol, sa pravilno konfigurisanim sistemom goriva, uštedi se do 15% goriva u zapreminskom odnosu. Uobičajeno, umjesto 10 litara benzina, automobil će potrošiti samo 100 litara bioetanola na 8,5 kilometara.

Nedostaci ove vrste goriva, posebno u odnosu na postojeći vozni park, trenutno su značajni.

1. Prekomjerna potrošnja bioetanola u automobilu u kojem ECU nema postavke za rad na biogorivo. I općenito, često postoji niska efikasnost motora koji nije dizajniran za biljno gorivo. Činjenica je da se gustoća energije i potrebni volumetrijski omjer zraka i goriva u bioetanolu razlikuje od benzina. To dovodi do nestabilnog rada motora.
2. Uništavanje gumenih i plastičnih brtvi. Svojstva gume i plastike koja omogućavaju ovim materijalima da budu praktički neutralni u odnosu na naftne nosioce energije ne mogu obezbijediti hemijsku otpornost na etanol. A zaptivke, koje mogu izdržati interakciju s benzinom decenijama, uništavaju se za nekoliko mjeseci stalnim kontaktom s alkoholom.
3. Brzi kvar motora koji nije dizajniran za vožnju na bioetanol. Kao posljedica dvije prethodne tačke.

Na osnovu navedenog možemo zaključiti da će bioetanol biti odlična alternativa konvencionalnom benzinu ako je automobil dizajniran za ovu vrstu goriva.

BIOETANOL U VAŠEM AUTOMOBILU: PRIJATELJ ILI NEPRIJATELJ?