Bioetanol. Är det möjligt att byta till ett nytt bränsle?

Bioetanolproduktion

Bioetanol, liksom biodiesel, tillverkas av växtmaterial. Oftare än andra tas två grödor för tillverkning av bioetanol: majs och sockerrör. Till exempel är produktionen av bioetanol i USA huvudsakligen baserad på majs, i Brasilien - på sockerrör. Men även andra växter med hög halt av stärkelse och vegetabiliskt socker kan användas som råvara: potatis, sockerbetor, sötpotatis m.m.

I världen är produktionen av bioetanol mest utvecklad i Amerika. Brasiliens och USA:s produktionskapacitet står tillsammans för mer än hälften (närmare bestämt över 60 %) av världens produktion av detta bränsle.

Bioetanol är i sin kärna vanlig etylalkohol (eller etanol), som används vid tillverkning av alkoholhaltiga drycker med den välkända kemiska formeln C₂H₅ÅH. Bioetanol är dock inte lämplig för livsmedelskonsumtion på grund av närvaron av speciella tillsatser, bränsletillsatser. Förutom tert-butylmetyleter (MTBE), som ökar detonationsbeständigheten hos biobränslen, minskar korrosiviteten hos alkoholer och är en bärare av ytterligare syre involverat i förbränningen, tillsätts andra tillsatser i små mängder till bioetanol.

Flera tekniker för framställning av bioetanol är kända.

1. Jäsning av ekologiska produkter. Känd sedan urminnes tider och den enklaste metoden för att få etylalkohol. Vid jästjäsning av sockerhaltiga blandningar erhålls en lösning med ett massinnehåll av etanol på cirka 15 %. Med en ökning av koncentrationen dör jästbakterier, vilket leder till ett stopp i produktionen av etylalkohol. Därefter separeras alkohol från lösningen genom destillation. För närvarande används inte denna metod vid industriell produktion av bioetanol.
2. Produktion med rekombinanta läkemedel. Råmaterialet krossas och fermenteras med glukoamylas och amylosubtilin. Därefter utförs destillation i accelererande kolonner med separation av alkohol. En mycket använd metod för industriell produktion av bioetanol.
3. hydrolysproduktion. I själva verket är detta produktion av alkohol från förhydrolyserade cellulosahaltiga råvaror genom industriell jäsning. Det används främst i Ryssland och andra postsovjetiska länder.

För närvarande är världsproduktionen av bioetanol, enligt olika uppskattningar, något under 100 miljoner ton per år.

Bioetanol. Pris per liter

Kostnaden för bioetanolproduktion per 1 liter beror på flera faktorer.

1. Den initiala kostnaden för råvaror som odlas för bearbetning.
2. Effektiviteten hos de använda råvarorna (produktionsteknik och förhållandet mellan den resulterande bioetanolen och mängden inblandade råvaror).
3. Produktionslogistik (ju närmare odlingarna med råvaror är bearbetningsföretag, desto billigare är produktionen, eftersom transportkostnader i fallet med denna typ av bränsle spelar en viktigare roll än vid produktion av petroleumbensin).
4. Själva produktionskostnaden (tillverkningsbarhet av utrustning, ersättning till arbetare, energikostnader).

Därför varierar kostnaden för att producera 1 liter bioetanol i olika länder. Här är kostnaden för detta bränsle per liter i vissa länder i världen:

• USA - $0,3;
• Brasilien – 0,2 USD;
• i allmänhet för europeiska tillverkare - cirka $ 0,5;

Som jämförelse är den genomsnittliga kostnaden för bensinproduktion cirka $0,5 till $0,8 per liter, om man inte tar hänsyn till råoljeexporterande länder som Saudiarabien eller Venezuela, där en liter bensin kostar mindre än en liter vatten.

Bioetanol E85

Kanske upptas lejonparten av alla typer av bränsle som innehåller bioetanol av märket E85. Denna typ av bränsle är 85 % bioetanol och 15 % vanlig petroleumbensin.

Dessa bränslen är endast lämpliga för specialdesignade fordon som kan köras på biobränslen. De är vanligtvis märkta som Flex-fuel-bilar.

Bioetanol E85 distribueras brett i Brasilien och finns även i USA. I Europa och Asien är kvaliteterna E5, E7 och E10 vanligare med en bioetanolhalt på 5, 7 respektive 10 procent. Resten av volymen i dessa bränsleblandningar allokeras traditionellt till vanlig bensin. Också nyligen har E40-bränsle med 40 % bioetanolhalt blivit allt populärare.

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

För- och nackdelar med bioetanol

Låt oss först titta på fördelarna med bioetanol.

1. Relativ billig produktion. Detta förutsatt att landtillverkaren inte har sina egna, rikliga oljereserver, och växtindustrin utvecklas. Till exempel Brasilien, som har få egna oljereserver rikstäckande, men har utvecklat jordbruk och ett gynnsamt klimat, är det mycket mer lönsamt att göra bränsle baserat på bioetanol.
2. Miljövänlighet av avgaser. Ren bioetanol avger endast vatten och koldioxid vid förbränning. Inga tunga kolväten, sotpartiklar, kolmonoxid, svavel- och fosforhaltiga komponenter släpps ut i atmosfären när motorn går på bioetanol. Enligt en omfattande bedömning (med hänsyn till alla parametrar bedömda enligt EURO-standarden) visade sig renheten hos avgaserna vara 8 gånger högre för motorer som körs på bioetanol.
3. Förnybarhet. Om oljereserverna är ändliga (ett bevisat faktum idag: teorier om oljans regenerativa natur eftersom utsläpp från jordens tarmar förkastas av världsvetenskapssamfundet), så beror produktionen av bioetanol endast på avkastningen från plantager.
4. Lägre bränsleförbrukning. I genomsnitt, när man kör på bioetanol, med ett korrekt konfigurerat bränslesystem, sparas upp till 15 % av bränslet i ett volymförhållande. Konventionellt, istället för 10 liter bensin, kommer en bil att använda endast 100 liter bioetanol per 8,5 kilometer.

Nackdelarna med denna typ av bränsle, särskilt i förhållande till den befintliga fordonsflottan, är för närvarande betydande.

1. Överdriven konsumtion av bioetanol i en bil där ECU:n inte har inställningar för att arbeta med biobränsle. Och generellt sett är det ofta låg verkningsgrad hos en motor som inte är konstruerad för vegetabiliskt bränsle. Faktum är att energitätheten och det erforderliga volymförhållandet mellan luft och bränsle i bioetanol skiljer sig från bensin. Detta leder till instabil drift av motorn.
2. Destruktion av gummi- och plasttätningar. Egenskaperna hos gummi och plast som gör att dessa material är praktiskt taget neutrala med avseende på petroleumenergibärare kan inte ge kemisk resistens mot etanol. Och tätningarna, som tål interaktion med bensin i årtionden, förstörs på några månader av konstant kontakt med alkohol.
3. Snabbt fel på en motor som inte är konstruerad för att köra på bioetanol. Som en konsekvens av de två föregående punkterna.

Baserat på det ovanstående kan vi dra slutsatsen att bioetanol kommer att vara ett utmärkt alternativ till konventionell bensin om bilen är designad för denna typ av bränsle.

BIOETANOL I DIN BIL: VÄN ELLER FIENDE?