Molti veicoli ora utilizzano etanolo combustibile. Se si guarda al processo di produzione, si potrebbe facilmente scambiarlo per un birrificio e non sarebbe troppo lontano dalla verità. Il processo prevede la fermentazione, la distillazione e la disidratazione come mezzo per estrarre finalmente il combustibile come prodotto raffinato.

Ciò che è fatto da
L’etanolo è principalmente un prodotto naturale e proviene da colture come mais, grano e canna da zucchero. Ciò lo rende altamente sostenibile in un ambiente in cui i produttori attenti all’energia vengono spinti ad allontanarsi dai combustibili fossili. In una coltura sostenibile c’è abbastanza spazio per coltivare colture alimentari e colture di carburante e potrebbe essere molto vantaggioso per gli agricoltori nei prossimi anni. Tutti i sottoprodotti naturali di queste colture possono essere trasformati in una sorta di biocarburante a beneficio delle masse e sostenere la vita verde.

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Il processo di produzione
Il processo di creazione di etanolo come combustibile inizia con la fermentazione microbica degli zuccheri naturali. Prima che questo processo possa iniziare, alcuni prodotti devono subire un processo di saccarificazione. Questo processo converte i carboidrati naturali, come amido e cellulosa, in zucchero per mezzo di enzimi. Come per la produzione di alcol, questi zuccheri vengono poi distillati. Una volta completato questo processo, avviene il processo di disidratazione.

Distillazione della miscela
Affinché l’etanolo diventi un combustibile vitale, l’acqua all’interno della sua struttura deve essere rimossa. La distillazione rimuoverà la maggior parte di esso, ma riduce la purezza a circa il 96 percento. Ciò riduce l’efficacia, quindi devono essere sottoposti ulteriori processi per creare una versione più pura. Pertanto, la disidratazione è un’altra fase mediante la quale il processo viene promosso per produrre il prodotto finale.

Il processo di disidratazione
La disidratazione consiste in cinque fasi fondamentali per eliminare completamente la miscela di acqua di etanolo azeotropico. Il processo iniziale è chiamato “distillazione azeotropica”, in cui vengono aggiunti cicloesano e benzene. Questa combinazione crea una miscela azeotropica eterogenea di una miscela vapore/liquido/liquido. Quando questo viene distillato provoca la produzione di etanolo anidro. Produce anche una miscela vaporosa di cicloesano, benzene e acqua, che, una volta condensata, si trasforma in un liquido in due parti. Da lì viene aggiunto un componente ternario per aumentare la volatilità dell’etanolo.

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Preoccupazioni ambientali
Le centrali a combustibile a etanolo dovrebbero prestare particolare attenzione alle politiche di risparmio energetico. Ciò ha portato alcune aziende a studiare modi per ridurre i costi di lavorazione e l’impatto ambientale. Alcuni sono diventati sostenitori del taglio del processo di distillazione a favore della semplice disidratazione. Ciò richiede l’uso di setacci per eliminare molecolarmente l’acqua dal carburante etanolo. Ci sono molti altri metodi studiati e considerati al fine di rendere il processo più semplice, più breve e meno costoso, ma questi sono ancora in fase di revisione.

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Etanolo carburante Pro e contro

Gli Stati Uniti e il Brasile sono i maggiori consumatori e produttori di carburante etanolo. Molti veicoli statunitensi sulla strada oggi sono veicoli a combustibile flessibile, che sono in grado di funzionare con una miscela di benzina ed etanolo. La maggior parte dei veicoli a combustibile flessibile nel U.S. consenti il 10% di etanolo e il 90% di miscele di benzina. In Brasile, molte auto funzionano con carburante E85 etanolo, o 85 per cento etanolo. A causa della pressione per diventare indipendenti dall’energia e più consapevoli dell’ambiente, i combustibili alternativi come l’etanolo sono diventati una fonte significativa di carburante. Ci sono, naturalmente, vantaggi e svantaggi di etanolo combustibile.

Produzione di carburante più verde
La produzione di etanolo crea meno emissioni a effetto serra rispetto ad altri combustibili. Il processo di produzione include la coltivazione, che richiede attrezzature alimentate a diesel che emettono inquinamento. Il processo comporta anche la distillazione o la separazione dell’acqua dall’alcol, che di solito utilizza energia elettrica che genera carbone. Ma la produzione di etanolo da mais invece di benzina riduce le emissioni di serra del 13 per cento, secondo i ricercatori. Questa riduzione può anche essere aumentata in futuro migliorando la tecnologia e utilizzando invece fonti come switchgrass.

Bilancio energetico positivo
Molti critici di etanolo ritengono che ci vuole più energia per produrre etanolo di quanto non fornisce come combustibile. Il motivo è che l’etanolo diminuisce il chilometraggio di un’auto. Tuttavia, uno studio rivela che il carburante etanolo dal mais crea un bilancio energetico positivo. La produzione di etanolo crea diversi sottoprodotti e prodotti di valore come l’olio di mais.

Prezzo fluttuante
Il prezzo da riempire con etanolo varia notevolmente e fluttua in modo diverso dalla benzina. In passato, l’etanolo ha venduto per quasi 30 centesimi in meno per gallone rispetto alla benzina normale. Tuttavia, l’etanolo ha anche venduto per 80 centesimi in più rispetto alla benzina. Queste variazioni di prezzo e le differenze sono di solito a causa di posizione regionale. Ad esempio, è probabile che l’etanolo sia più economico nel Midwest dove viene coltivato più mais.

Chilometraggio inferiore
L’etanolo contiene naturalmente meno energia della benzina. Il risultato sfortunato è diminuito chilometraggio dal 20 al 30 per cento per i veicoli in esecuzione sul carburante alternativo. Per le persone che vivono in aree in cui l’etanolo è più costoso, la benzina può essere particolarmente più economica da acquistare. Tuttavia, ci sono tecnologie del motore che riducono questo effetto chilometraggio e si trovano in alcuni veicoli a combustibile flessibile.

Infrastrutture scadenti
Vi è una mancanza di impianti di produzione di etanolo per il combustibile per diventare più ampiamente utilizzato. Di conseguenza, c’è anche una mancanza di stazioni di rifornimento di etanolo. La maggior parte di queste stazioni si trovano nel Midwest dove la produzione di etanolo è più alta. Molti conducenti che hanno automobili a combustibile flessibile si stanno riempiendo solo di benzina invece della miscela di carburante. È evidente che è necessaria una maggiore distribuzione e produzione prima che l’etanolo possa diventare accessibile quanto la benzina convenzionale.

Come funziona una cella a combustibile a etanolo

Una cella a combustibile a etanolo è un’alternativa a un motore a combustione interna tradizionale. In una cella a combustibile, il tasso di conversione del carburante è del 40-50 per cento, rispetto al 15-20 per cento con un motore a combustione interna. Poiché la membrana della cellula deve essere mantenuta pulita, la scelta logica del combustibile è l’etanolo pulito e idratato.

Una cella a combustibile può essere paragonata a una batteria. In una cella a combustibile ci sono due elettrodi, un anodo e un catodo, separati da una membrana a scambio protonico. L’anodo su un’estremità agisce come l’estremità positiva e il catodo sull’altra estremità agisce come l’estremità negativa. Un lato contiene un combustibile a base di idrogeno, in questo caso etanolo, e l’altro è a base di ossigeno. Che circonda la membrana di scambio protonico è un catalizzatore elettrolitico. Quando il carburante e l’ossigeno passano attraverso gli elettroliti e vengono miscelati, viene prodotta energia. Finché il carburante viene rifornito, la cella continuerà a produrre energia fino a quando la membrana o il catalizzatore non diventano troppo sporchi o danneggiati per continuare la produzione.

Dove vengono utilizzati
Le celle a combustibile a etanolo sono ancora in fase di sviluppo, ma possono essere utilizzate per alimentare auto e camion. Più avanzata è la tecnologia, le cellule più prevalenti diventeranno. Possono anche essere utilizzati per alimentare altre fonti di trasporto, tra cui scooter, autobus, treni e aerei, ospedali, aziende e edifici per uffici. Le applicazioni sono infinite e in crescita ogni giorno. Gli obiettivi del settore hanno celle a combustibile che alla fine vengono utilizzate proprio come le batterie, alimentando telefoni cellulari, laptop e altri tipi di tecnologie di comunicazione.

Perché le celle a combustibile a etanolo sono importanti
Tecnologia dei combustibili puliti, automobili e camion a combustibile flessibile, sviluppo di biodiesel, diminuzione della dipendenza dai combustibili fossili; tutte queste tecnologie stanno spianando la strada agli Stati Uniti per porre fine alla sua dipendenza dai combustibili fossili. Incluso in queste tecnologie è l’uso di etanolo come combustibile o additivo per carburanti. Man mano che aumenta il nostro bisogno di carburante e fonti di energia, cresce la spinta a sviluppare tecnologie come la cella a combustibile a etanolo, al fine di creare una produzione e un trasporto di energia più puliti e sostenibili.

Metanolo vs. Etanolo
Sia il metanolo che il combustibile etanolo sono tra le alternative più verdi alla benzina. Entrambi offrono una minore dipendenza dai combustibili fossili e utilizzano, almeno in parte, materiali sostenibili come fonte. Quale di loro offre la soluzione migliore come combustibile?

Costo
È più economico produrre carburante a metanolo che produrre carburante a etanolo. Questo gli dà un netto vantaggio. Una maggiore varietà di materiali, sia materiali da biomassa che carbone e gas naturale possono essere sfruttati per produrre metanolo, mentre l’etanolo è essenzialmente alcol di grano, noto anche come chiaro di luna. In termini di sicurezza, il metanolo e l’etanolo non sono affatto uguali. Il metanolo è molto più sicuro, in gran parte dovuto al fatto che è molto meno infiammabile. Dal lato dell’etanolo, è molto meno tossico del metanolo.

Energia
Il metanolo contiene solo il 67% dell’energia della benzina per gallone, mentre l’etanolo ha il 75% dell’energia della benzina per gallone. Ciò significa che nessuno dei due gestisce lo stesso chilometraggio per gallone. Questa cifra è compensata dal fatto che sono più economici da produrre. Gestiscono un chilometraggio molto maggiore per dollaro. Poiché i prezzi del gas continuano ad aumentare, il metanolo e l’etanolo diventano offerte molto migliori.

Corrosione
Il combustibile a metanolo ha bisogno di additivi per funzionare in un motore di un’auto, altrimenti può causare corrosione. Il carburante etanolo, d’altra parte, può funzionare in un motore a benzina standard senza alcuna regolazione. Se il motore è stato modificato per eseguire metanolo, sarà anche in grado di eseguire etanolo o gas normale.

Qualità verdi
Sia il combustibile metanolo che quello etanolo sono biodegradabili e si dissolvono a contatto con l’acqua. Questo li rende un’opzione molto migliore per l’ambiente rispetto alla benzina. Va notato, tuttavia, che poiché l’etanolo viene prodotto dalla materia vegetale, è necessario calcolare l’energia spesa nella crescita di tali piante. Quando ripartito, l’etanolo non è neanche lontanamente verde come sostengono i suoi sostenitori. Ci vuole molta più energia per produrre un singolo gallone di etanolo di quanto non faccia per produrre un gallone di metanolo, come quasi tutto può essere utilizzato per produrre che. Fornire il fabbisogno di carburante della nazione con l’etanolo significherebbe consegnare tutti i terreni agricoli alla produzione di mais, che potrebbe essere usato per farlo, e questa non è una soluzione fattibile.

E85 Etanolo
E85 etanolo è una miscela di etanolo e benzina. E ‘ l ‘ 85% di etanolo e il 15% di benzina. Brucia in modo più pulito della benzina e aiuta ad allungare ulteriormente la fornitura finita di gas. Tuttavia, il chilometraggio in una macchina non è buono come un gas normale. Il guadagno in inquinamento atmosferico è compensato dalla mancanza di chilometraggio, rendendo per un compromesso imbarazzante, con metanolo ancora avanti come combustibile.

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