car >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Är etanol verkligen mer miljövänligt än gas?


Inom energibranschen är behovet av förändring inte längre diskutabelt. Utöver faran för ett fullständigt beroende av utländsk olja när både den globala politiken och gaspriserna är mer volatila än någonsin, börjar miljöpåverkan av att bränna miljontals liter fossila bränslen snabbare än vi kan säga att "växthusgaser" sjunka in i det allmänna medvetandet . Så vad är svaret? Vissa säger att det är väte, vilket är ett lysande alternativ men i slutändan väcker några komplexa frågor om säkerhet. Andra pekar på naturresurser som solljus och vind. Delar av industrin för förnybar energi är också ganska angelägna om etanol -- hur kan du argumentera mot klokheten i att driva våra bilar med riklig majs?

Tydligen kan du argumentera med det, och det är många människor. Först en snabb primer om vad etanol är och hur det är tillverkat.

Etanol är spannmålsalkohol . I USA tillverkas den vanligtvis av majs . I Brasilien görs det oftast med sockerrör. Vete, korn och potatis är också källor till etanol.

Det finns ett par sätt att tillverka etanol av bränslekvalitet, och ett av de vanligaste är torrkvarnsmetoden , som är ungefär så här:

  • Majsen (eller annat spannmål) passerar genom ett malningsmjöl. Det kommer ut som ett pulver.
  • En blandning gjord av detta spannmålspulver, vatten och ett enzym kommer in i en högvärmekokare, där det blir flytande. Enzymet hjälper till att bryta ner spannmålsföreningen för att underlätta flytandeprocessen.
  • Det flytande mäsken kyls och ytterligare ett enzym läggs till blandningen. Detta enzym omvandlar stärkelsen till sockerarter som kan fermenteras för att skapa alkohol.
  • Jäst tillsätts till sockerblandningen för att påbörja jäsningsprocessen. Sockerarterna bryts ner till etanol (en form av alkohol) och koldioxid.
  • Den fermenterade blandningen destilleras. Etanolen separeras från de fasta ämnena.
  • En dehydreringsprocess tar bort vatten från den separerade etanolen.
  • En liten mängd bensin läggs till etanolen för att göra den odrickbar. All etanol som används som bränsle måste göras icke-drickbart.

Biprodukter från denna process, inklusive destillationsspannmål och koldioxid, är användbara inom jordbruks- och ranchindustrin och kan säljas av etanoltillverkningsanläggningen för olika ändamål. Men enligt många experter inom jordbruket har det allvarliga nackdelar att göra etanol till en stor aktör inom bränsleindustrin.

I den här artikeln ska vi titta på vad som gör etanol till en potentiellt bra källa till ren energi – och ta reda på varför vissa människor tror att denna potential är begränsad.

>Etanolkontrovers


I sin nuvarande status som en lågprocentig bränsletillsats är fördelarna med etanol uppenbara. Eftersom etanol innehåller mycket syre i sin kemiska struktur brinner det ganska rent. Tillsatt i små mängder (vanligtvis en del etanol, nio delar bensin) till bensinen som driver våra bilar, minskar det växthusutsläpp som kolmonoxid och kväveoxider. Argonne National Laboratory rapporterar en ungefärlig minskning med 10 ton (9,07 ton) i utsläpp av växthusgaser till följd av användningen av etanolbränsle enbart 2007 [källa:Biofuels Digest]. En studie från 2006 i Wisconsin visade 16 procent färre dagar med hög ozon sedan 1994 introduktionen av 10-90 bränsle [källa:Etanol].

Tillsatsen av etanol till bränsleblandningen minskar också mängden bensin vi förbrukar när vi kör, och vilken bil som helst kan köra på denna 10-90 etanolblandning (kallad E10). Etanolblandningen 85-15 (kallad E85) som bara drivs med speciella flexibla bränslefordon (FFV) brinner ännu renare, vilket ytterligare minskar utsläppet av skadliga gaser till atmosfären som kan orsaka luft- och vattenföroreningar, global uppvärmning och smog. Men bara en relativt handfull fordon kan köras på denna mix - en av 40 bilar från och med 2006 [källa:Joyce]. Det är inte vanligt förekommande på bensinstationer.

Problemet med att använda etanol som bränsle på ett storskaligt sätt beror på två primära, relaterade frågor:

  • Det finns inte alls lika mycket energi i etanol som det finns i bensin.
  • Att skapa betydande mängder energi från matgrödor skulle tömma mängden mark som är tillgänglig för att odla riktig mat för människor att äta.

Även om de flesta experter är överens om dessa två punkter, tenderar de att skilja sig åt vad gäller grad.

Enligt Cornell University professor i jordbruk, David Pimentel, skapar produktion av etanol faktiskt en nettoenergiförlust. Enligt hans beräkningar kräver produktion av majs och bearbetning av den till 1 gallon (3,7 liter) etanol 131 000 BTU energi; men 1 gallon etanol innehåller endast 77 000 BTU [källa:Hälsa och energi]. Och eftersom bönder använder fossilbränsledriven utrustning för att plantera, underhålla och skörda majsen och använder fossilbränsledrivna maskiner för att bearbeta majsen till etanol och sedan, i nästan alla fall, för att skicka produkten till insamlingsställen via bränsledrivna transporter, bränner etanolindustrin faktiskt stora mängder bensin för att producera detta alternativa bränsle. Den etanolen kan sluta innehålla mindre energi än bensinen som förbrukades för att producera den.

Transportaspekten av processen kan dock förändras snart, med öppnandet av den allra första amerikanska etanolledningen i december 2008. Den transporterar etanol 85 miles (136 kilometer) genom Florida från Tampa till Orlando. Rörläggning av etanol har alltid varit ett problem eftersom bränslet tar upp föroreningar på vägen från punkt A till punkt B. Dessa föroreningar är oacceptabla i etanol och kan skada traditionellt gasledningsmaterial. Men Texas-företaget som utvecklade pipelinen verkar ha övervunnit utmaningarna [källa:Galbraith].

Naturligtvis är det bara en pipeline. Trots det håller inte alla forskare med Pimentels hemska analys om energieffektivitet. U.S. National Renewable Energy Lab finner att det krävs 1 BTU fossilt bränsle för att få 1,3 BTU etanol på marknaden [källa:NREL]. Det skulle innebära en nettovinst på 30 procent i energi, inte en nettoförlust.

Bortsett från energieffektiviteten ser de i Pimentels läger faktiskt inte majs som en verkligt förnybar energikälla. Pimentel uppskattar att driva en bil under ett enda år med etanol skulle kräva 11 tunnland (44 515 kvadratmeter) majs, utrymme som kan användas för att mata minst sju personer [källa:Hälsa och energi]. Eftersom majsfält i USA tar ett tag att fylla på sig själva, på grund av både jorderosion och bevattningsproblem, skulle dessa tunnland i slutändan vara ur drift under en längre tid, vilket innebär att ingen majs för etanol och ingen användbar mark för annan mat gröda. För att upprätthålla en etanolbaserad bränsleindustri, skulle mer och mer jordbruksmark behöva avsättas för enbart majs. Det slutliga resultatet kan bli en brist på inhemskt odlad mat och högre priser i snabbköpet för alla sorters produkter.

Ett möjligt svar på etanolkontroversen är något som kallas cellulosaetanol . Cellulosaetanol tillverkas av icke-livsmedelsprodukter som majsstjälkar, träflis och switchgrass. Om detta lilla hörn av etanolindustrin utvecklas till en tillräckligt stor producent, kan cellulosaetanol visa sig vara en hållbar kompromiss till lägre kostnad i debatten om etanol kontra bensin.

För mer information om etanol och andra alternativ för förnybar energi, se länkarna på nästa sida.

AutobränsleekonomiHur fungerar alternativa bränslepriserAutoAlternativa bränslenAlternativa bränsleAutoAlternativa bränslen10 Alternativa bränsleidéer som aldrig kom ur labbetAutohybridteknikVilka är de svåraste standarderna att uppfylla för en alternativbränslebil?AutohybridteknikHur alternativa bränsletankstationer ArbeteAutohybridbilsteknikVad är billigast världens alternativa bränsle? AutoBiobränslenÄr algerbiobränsle ett lönsamt alternativ till olja?AutoBiobränslen Främjar oljebolag alternativ energi?AutohybridteknikTopp 10 alternativa bränslen på vägen just nuBiobränslenÄr biobränsle ett rimligt (och säkert) flygbränslealternativ?Autoalternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bensinfordonAlternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bränslenAutomatiska bränslenAlternativa bränslen Bränsleceller ArbeteAutoalternativa bränslenHur biodiesel fungerarAutoalternativa bränslenÄr etanol verkligen mer miljövänligt än gas?Autoalternativa bränslenHur mycket majs för etanolAutoalternativa bränslenKan saltvattenbränsle ca. rs?AutoAlternative FuelsHur fungerar naturgasfordonAutoAlternative FuelsE85 Etanol Flex Fuel ÖversiktAutoAlternative FuelsKan etanol skada din motor?AutoAlternative FuelsVad är toppbränsle och hur skiljer det sig från bensin?AutoAlternative FuelsKan en bil köras på kärnkraft?Vetenskaplig forskning om alternativa bränslen ScienceEnergy ProductionVilket är det billigaste nya energialternativet?ScienceGreen ScienceVilken är den billigaste nya alternativa energin?ScienceGreen Science10 galna former av alternativ energiScienceGreen ScienceKommer alternativa bränslen att tömma globala majsförråd?

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Gräslina:Kan vi driva bilar med gräs?
  • Kommer alternativa bränslen att tömma globala majsförråd?
  • Hur väteekonomin fungerar
  • Så fungerar hybridbilar
  • Så fungerar elbilar
  • Så fungerar biodiesel
  • Så fungerar vindkraft
  • Så fungerar solceller

Fler bra länkar

  • Ethanol.org
  • National Renewable Energy Laboratory
  • The New York Times:Springtime for Ethanol -- 23 januari 2007
  • Planet Green
  • TreeHugger.com

>Källor

  • "Argonne National Laboratory säger att etanol minskade GGE med 10 miljoner ton 2007." Biobränsle Digest. 22 april 2008. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/22/argonne-national-laboratory-says-ethanol-reduced-gges-by-10-million-tons-in-2007/
  • Barrionuevo, Alexei. "Vår för etanol." The New York Times. 23 januari 2007. http://www.nytimes.com/2007/01/23/washington/23ethanol.html?_r=1&th&emc=th&oref=slogin
  • Ethanol.org http://www.ethanol.org/
  • Galbraith, Kate. "En etanolrörledning börjar tjänsten." The New York Times. 10 december 2008.http://greeninc.blogs.nytimes.com/2008/12/10/an-ethanol-pipeline-begins-service/?hp
  • Halperin, Alex. "Etanol:Myter och verkligheter." BusinessWeek Online. 19 maj 2006. http://www.businessweek.com/technology/content/may2006/ tc20060519_225336.htm
  • Joyce, Christopher. "Studier stödjer etanol som bensinersättning." NPR.org. 26 januari 2006. http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5173420
  • Segelkin, Roger. "Etanolbränsle från majs ansågs vara 'ohållbar subventionerad matförbränning'." HealthAndEnergy.com. http://healthandenergy.com/ethanol.htm


Hur underhåller man en elbil?

Sak installerar EVpass-laddningsstation i Rehetobel kommun

Honda WR-V 2020 Diesel VX MT Exteriör