monet ajoneuvot käyttävät nykyään etanolipolttoainetta. Jos tarkastelee tuotantoprosessia, sitä voi helposti erehtyä luulemaan panimoksi, eikä olisi kovin kaukana totuudesta. Prosessiin kuuluu käyminen, tislaus ja dehydraatio, jolloin polttoaine saadaan lopulta talteen jalostettuna tuotteena.

se, mitä se on valmistettu
etanolista, on pääasiassa luonnontuote ja peräisin viljelykasveista, kuten maissista, viljasta ja sokeriruo ’ osta. Tämä tekee siitä erittäin kestävän ympäristössä, jossa energiatietoisia tuottajia patistetaan luopumaan fossiilisista polttoaineista. Kestävässä kasvustossa on riittävästi tilaa viljellä sekä ruokakasveja että polttoainekasveja, ja se voi olla erittäin edullista viljelijöille tulevina vuosina. Kaikki näiden viljelykasvien luonnolliset sivutuotteet voidaan muuntaa jonkinlaiseksi biopolttoaineeksi, joka hyödyttää massoja ja ylläpitää vihreää elämää.

Biodiesel vs. etanoli:mikä on ympäristön kannalta parempi? >>

tuotantoprosessi
etanolin valmistusprosessi polttoaineena alkaa luonnollisten sokerien mikrobikäymisellä. Ennen kuin tämä prosessi voi alkaa, joidenkin tuotteiden on käytävä läpi sakarointiprosessi. Tämä prosessi muuttaa luonnolliset hiilihydraatit, kuten tärkkelyksen ja selluloosan, sokeriksi entsyymien avulla. Kuten alkoholin valmistuksessa, nämä sokerit tislataan. Kun tämä prosessi on valmis, tapahtuu nestehukka.

tislaamalla seosta
, jotta etanolista tulisi elinkelpoinen polttoaine, sen rakenteessa oleva vesi on poistettava. Tislaus poistaa suurimman osan siitä, mutta se vähentää puhtauden noin 96 prosenttiin. Tämä vähentää tehokkuutta, joten lisäprosesseja on tehtävä puhtaamman version luomiseksi. Siksi nestehukka on toinen vaihe, jolla prosessia edistetään lopputuotteen tuottamiseksi.

Dehydraatioprosessi
dehydraatio koostuu viidestä perusvaiheesta, joilla atseotrooppinen etanolivesiseos eliminoidaan kokonaan. Alkuprosessia kutsutaan ”atseotrooppiseksi tislaukseksi”, johon lisätään sykloheksaania ja bentseeniä. Tämä yhdistelmä muodostaa epäyhtenäisen atseotrooppisen sekoituksen höyry / neste / neste-seoksesta. Tätä tislattaessa syntyy vedetöntä etanolia. Se tuottaa myös höyrymäistä sykloheksaanin, bentseenin ja veden sekoitusta, joka kondensoituessaan muuttuu kaksiosaiseksi nesteeksi. Siitä lisätään kolmiosainen komponentti etanolin haihtuvuuden lisäämiseksi.

maakaasuautojen Vertailu >>

ympäristönäkökohdat
Etanolipolttoainelaitoksissa olisi kiinnitettävä erityistä huomiota energiansäästöpolitiikkaan. Tämä on saanut jotkut yritykset pohtimaan tapoja vähentää käsittelykustannuksia ja ympäristövaikutuksia. Joistakuista on tullut tislausmenetelmän lopettamisen puolestapuhujia, jotka suosivat yksinkertaista nestehukkaa. Tämä edellyttää seulojen käyttöä veden poistamiseksi molekulaarisesti etanolipolttoaineesta. On monia muita menetelmiä tutkitaan ja harkitaan, jotta prosessi yksinkertaisempi, lyhyempi ja halvempi, mutta nämä ovat vielä tarkastelun alla.

sähköautot vs. bensiiniautot >>

Etanolipolttoaineen hyvät ja huonot puolet

Yhdysvallat ja Brasilia ovat suurimmat etanolipolttoaineen kuluttajat ja tuottajat. Monet nykyään liikenteessä olevat yhdysvaltalaiset ajoneuvot ovat joustavaa polttoainetta käyttäviä ajoneuvoja, jotka pystyvät kulkemaan bensiinin ja etanolin seoksella. Useimmat joustava-polttoaine ajoneuvojen U.S. salli 10 prosenttia etanolia ja 90 prosenttia bensiiniä sekoituksia. Brasiliassa monet autot kulkevat E85-etanolipolttoaineella eli 85-prosenttisella etanolilla. Energiariippumattomuuden ja ympäristötietoisuuden paineen vuoksi vaihtoehtoisista polttoaineista kuten etanolista on tullut merkittävä polttoainelähde. Etanolipolttoaineella on tietenkin etuja ja haittoja.

vihreämmän polttoaineen tuotanto
etanolin tuotanto aiheuttaa vähemmän kasvihuonepäästöjä kuin muut polttoaineet. Tuotantoprosessiin kuuluu viljely, joka vaatii saastuttavia dieselkäyttöisiä laitteita. Prosessiin kuuluu myös veden tislaaminen tai erottaminen alkoholista, jossa käytetään yleensä hiiltä tuottavaa sähköenergiaa. Etanolin tuottaminen maissista bensiinin sijaan vähentää tutkijoiden mukaan kasvihuonepäästöjä 13 prosenttia. Vähennystä voidaan tulevaisuudessa lisätä myös parantamalla teknologiaa ja käyttämällä sen sijaan switchgrassin kaltaisia lähteitä.

positiivinen energiatase
monet etanolin arvostelijat uskovat, että etanolin tuottamiseen kuluu enemmän energiaa kuin se tuottaa polttoaineena. Syynä on se, että etanoli vähentää auton kilometrimääriä. Tutkimus kuitenkin paljastaa, että maissista saatava etanolipolttoaine luo positiivisen energiatasapainon. Etanolin valmistuksessa syntyy useita sivutuotteita ja arvokkaita tuotteita, kuten maissiöljyä.

vaihteleva hinta
etanolin tankkaushinta vaihtelee suuresti ja vaihtelee eri tavalla kuin bensiinin. Aiemmin etanolia on myyty lähes 30 senttiä vähemmän litralta tavalliseen bensiiniin verrattuna. Etanolia on kuitenkin myyty myös 80 senttiä enemmän kuin bensiiniä. Nämä hintamuutokset ja erot johtuvat yleensä alueellisesta sijainnista. Esimerkiksi etanoli on todennäköisesti halvempaa Keskilännessä, jossa viljellään enemmän maissia.

Alempi mittarilukema
etanolissa on luonnollisesti vähemmän energiaa kuin bensiinissä. Valitettava tulos on se, että vaihtoehtoisella polttoaineella kulkevien ajoneuvojen kilometrimäärä laskee 20-30 prosenttia. Ihmisille, jotka asuvat alueilla, joilla etanoli on kalliimpaa, bensiini voi olla erityisen halvempaa ostaa. On kuitenkin olemassa moottoritekniikoita, jotka vähentävät tätä kilometrivaikutusta, ja niitä on joissakin joustavaa polttoainetta käyttävissä autoissa.

huono infrastruktuuri
etanolin tuotantolaitokset eivät riitä polttoaineen laajempaan käyttöön. Tämän vuoksi myös etanolin tankkausasemista on pulaa. Suurin osa näistä asemista on keskilännessä, jossa etanolin tuotanto on suurinta. Monet autoilijat, joilla on joustavaa polttoainetta käyttävä auto, tankkaavat Polttoaineseoksen sijaan vain bensiiniä. On selvää, että tarvitaan enemmän jakelua ja tuotantoa, ennen kuin etanolista voi tulla yhtä helposti saatavilla kuin tavanomaisesta bensiinistä.

miten Etanolipolttokenno toimii

etanolipolttokenno on vaihtoehto perinteiselle polttomoottorille. Polttokennossa polttoaineen muuntokerroin on 40-50 prosenttia, kun se polttomoottorilla on 15-20 prosenttia. Koska solun kalvo on pidettävä puhtaana, looginen polttoainevalinta on puhdas, hydratoitu etanoli.

polttokennoa voi verrata akkuun. Polttokennossa on kaksi elektrodia, anodi ja katodi, joita erottaa protoninvaihtokalvo. Anodi toisessa päässä toimii positiivisena ja katodi toisessa päässä toimii negatiivisena. Toinen puoli sisältää vetypohjaista polttoainetta, tässä tapauksessa etanolia, ja toinen on happipohjainen. Protoninvaihtokalvon ympärillä on elektrolyyttikatalyytti. Kun polttoaine ja happi kulkevat elektrolyyttien läpi ja sekoittuvat, syntyy energiaa. Niin kauan kuin polttoainetta on täydennetty, kenno jatkaa energian tuottamista, kunnes kalvo tai katalyytti tulee liian likaiseksi tai vaurioituneeksi tuotannon jatkamiseksi.

jos niitä käytetään
Etanolipolttokennot ovat vielä kehitteillä, mutta niitä voidaan käyttää henkilö-ja kuorma-autojen voimanlähteenä. Mitä kehittyneempi tekniikka, sitä yleisempiä solut tulevat. Niitä voidaan käyttää myös muiden kuljetuslähteiden, kuten skootterit, bussit, junat ja lentokoneet, ja sairaalat, yritykset ja toimistorakennukset. Sovelluksia on loputtomasti ja ne kasvavat päivittäin. Teollisuuden tavoitteet ovat polttokennot lopulta käytetään paljon kuin akut ovat nyt, virtaa matkapuhelimet, kannettavat tietokoneet ja muunlaiset viestintätekniikat.

miksi Etanolipolttokennot ovat tärkeitä
puhdas polttoaineteknologia, flex-fuel-autot ja kuorma-autot, biodieselien kehittäminen, vähentynyt riippuvuus fossiilisista polttoaineista; kaikki nämä teknologiat tasoittavat tietä sille, että Yhdysvallat lopettaa riippuvuutensa fossiilisista polttoaineista. Näihin teknologioihin kuuluu etanolin käyttö polttoaineena tai polttoaineen lisäaineena. Polttoaineiden ja energialähteiden tarpeen kasvaessa kasvaa tarve kehittää etanolipolttokennon kaltaisia teknologioita, jotta voidaan luoda puhtaampaa ja kestävämpää energiantuotantoa ja-kuljetusta.

metanoli vs. Etanoli
sekä metanoli että etanolipolttoaine kuuluvat bensiinin vihreämpiin vaihtoehtoihin. Molemmat tarjoavat vähemmän riippuvuutta fossiilisista polttoaineista ja käyttävät ainakin osittain kestäviä materiaaleja lähteenään. Kumpi niistä tarjoaa paremman ratkaisun polttoaineena?

kustannus
on halvempaa valmistaa metanolipolttoainetta kuin etanolipolttoainetta. Se antaa sille selkeän edun. Metanolin valmistamiseen voidaan käyttää enemmän erilaisia materiaaleja, sekä biomateriaaleja että kivihiiltä ja maakaasua, kun taas etanoli on lähinnä viljasta peräisin olevaa alkoholia, joka tunnetaan myös nimellä pontikka. Turvallisuuden kannalta metanoli ja etanolipolttoaine eivät ole lainkaan tasa-arvoisia. Metanoli on paljon turvallisempaa, koska se on paljon vähemmän syttyvää. Etanolin puolella se on huomattavasti vähemmän myrkyllistä kuin metanoli.

Energia
metanoli sisältää vain 67 prosenttia bensiinin energiasta gallonaa kohti, kun taas etanolissa bensiinin energiasta 75 prosenttia gallonaa kohti. Tämä tarkoittaa, että kumpikaan ei hallitse samaa kilometrimäärää gallonaa kohti. Sitä lukua kompensoi se, että ne ovat halvempia valmistaa. He pärjäävät paljon suuremmilla kilometreillä per dollari. Kun kaasun hinta jatkaa nousuaan, metanoli-ja etanolipolttoaineista tulee paljon parempia kauppoja.

korroosio
Metanolipolttoaine tarvitsee lisäaineita toimiakseen auton moottorissa, muuten se voi aiheuttaa korroosiota. Etanolipolttoaine taas voi toimia tavallisessa bensiinimoottorissa ilman säätöjä. Jos moottori on muunnettu metanolikäyttöiseksi, se pystyy pyörittämään myös etanolia tai tavallista kaasua.

vihreät ominaisuudet
sekä metanoli että etanolipolttoaine ovat biohajoavia ja liukenevat joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Tämä tekee niistä huomattavasti paremman vaihtoehdon ympäristölle kuin bensiini. On kuitenkin huomattava, että koska Etanolia tuotetaan kasviaineksesta, on otettava huomioon näiden kasvien kasvuun käytetty energia. Hajotessaan etanoli ei ole läheskään niin vihreää kuin sen kannattajat väittävät. Yhden etanolilitran tuottamiseen kuluu paljon enemmän energiaa kuin metanolilitran tuottamiseen, koska sen tuottamiseen voidaan käyttää lähes mitä tahansa. Maan polttoainetarpeen tyydyttäminen etanolilla tarkoittaisi koko viljelysmaan luovuttamista maissin tuotantoon, jota voitaisiin käyttää sen valmistamiseen, eikä se ole toteuttamiskelpoinen ratkaisu.

E85 etanoli
E85 etanoli on etanolin ja bensiinin seos. Siinä on 85 prosenttia etanolia ja 15 prosenttia bensiiniä. Se palaa puhtaammin kuin bensiini ja auttaa venyttämään rajallista kaasun saantia entisestään. Kilometrimäärä autossa ei kuitenkaan ole yhtä hyvä kuin tavallisessa bensassa. Ilmansaasteiden lisääntymisen vastapainona on kilometrimäärien puute,mikä tekee hankalan kaupan metanolin ollessa vielä polttoaineena.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.