Etanolipolttoaine

Mikäli biodiesel näyttää tietä vaihtoehtoisille energiamuodoille kaupallisella sektorilla, etanoli näyttää tietä vaihtoehtoisille polttoaineille autoissa kaikkialla. Etanoli on korkeaoktaaninen polttoaine, jota tuotetaan kotimaassa maissista ja muista uusiutuvista lähteistä. Etanoli on pohjimmiltaan vilja-alkoholia, ja sitä sekoitetaan bensiiniin, jotta saadaan aikaan polttoainetta, jonka kustannukset ovat alhaisemmat, oktaaniluku korkeampi ja päästöt vähäisemmät.

Autossa käytettäväksi etanoli sekoitetaan lyijyttömään bensiiniin. On olemassa kaksi tehokasta etanolin ja bensiinin sekoitusta. Yleisin seos on 10 % etanolia ja 90 % bensiiniä. Tämä seos toimii autojen voimanlähteenä, eikä se vaadi muutoksia nykyiseen moottoriin. Toinen yhdistelmä nimeltä E85 koostuu 85 prosentista etanolia ja 15 prosentista lyijytöntä bensiiniä. E85:tä käytetään laajalti flex-fuel-ajoneuvoissa. Etanolin käytön ja hyväksynnän lisäämiseksi Yhdysvaltain hallitus on tarjonnut autonvalmistajille veroetuja jokaisesta valmistamastaan joustokäyttöisestä autosta. Vaikka 10-90-prosenttista etanoliseosta on käytetty jo useita vuosia, korkeaprosenttista E85-seosta ei voida käyttää ilman muutoksia nykyisiin moottoreihin.

Etanolin edut

Etanoli saa yhä enemmän kannatusta, koska se valmistetaan uusiutuvasta lähteestä ja koska se on ympäristöystävällistä ja vähentää päästöjä. Etanolilla on myös monenlaisia taloudellisia arvoja myös. Etanolin tuotanto joko suoraan tai epäsuorasti edisti 200 000 amerikkalaisen vihreän energian työpaikan syntymistä, ja tämän alan kasvu voisi lisätä työpaikkoja paljon lisää. Etanolituotanto lisää satoja miljoonia dollareita valtion kassaan. Etanoli antaa myös maanviljelijöille uudet markkinat ja lisää heidän tulojaan.

Ympäristön kannalta etanoli on edelläkävijä päästöjen vähentämisessä ja terveellisemmissä maisemissa. American Lung Association on tunnustanut etanolipohjaiset polttoaineet keskeiseksi tekijäksi savusumua aiheuttavien kemikaalien vähentämisessä 25 prosentilla vuodesta 1990 lähtien. Etanoli vähentää auton hiilimonoksidipäästöjä jopa 30 prosenttia, vähentää pakokaasujen VOC-päästöjä 12 prosenttia, vähentää myrkyllisiä päästöjä 30 prosenttia ja vähentää hiilidioksidin kasvihuonekaasupäästöjä huikeat 35 prosenttia enemmän kuin bensiini.

Etanolin tuotanto

Etanolin suurin valtti on se, että se on peräisin uusiutuvista luonnonvaroista, jotka ovat peräisin maatiloilta ympäri maailmaa. Etanolia voidaan syntetisoida mistä tahansa sokeria sisältävästä kasvista. Vaikka etanolia valmistetaan yleisimmin maissista, sitä voidaan syntetisoida myös durrasta, vehnästä ja ohrasta. Maailman suurin etanolin tuottaja Brasilia aloittaa prosessin sokeriruo’osta. Etanolin tuotanto on kahdeksanvaiheinen prosessi, joka alkaa kasvavista kasveista, kuten maissista. Kun maissi on valmis korjattavaksi, se jalostetaan pieniksi hiukkasiksi. Tämä prosessi on välttämätön maissitärkkelyksen poistamiseksi, joka on tärkeä ainesosa käymisprosessissa. Maissitärkkelys jauhetaan hienoksi jauheeksi, jossa se sekoitetaan veteen ja entsyymiin nimeltä alfa-amylaasi. Tämän entsyymin avulla tärkkelys hajoaa entisestään mössöksi, joka kuumennetaan 120-150 asteeseen tärkkelyksen muuttamiseksi nesteeksi. Kun tärkkelys on muuttunut nestemäiseksi, lämpö nousee jälleen 225 asteeseen, jotta se hajoaa entisestään.

Kun mäski on kypsennetty, se jäähdytetään ja siihen lisätään glukoamylaasi, toinen entsyymi, joka muuttaa mäsin sokeriksi, jota käytetään käymisprosessissa. 48 tunnin käymisjakson jälkeen mäski sisältää noin 10 prosenttia etanolia. Koko seos, joka sisältää myös vettä ja muita kiinteitä aineita, kuumennetaan uudelleen etanolin haihduttamiseksi, minkä jälkeen se jäähdytetään ja ohjataan vedenpoistojärjestelmän läpi, joka poistaa erässä vielä olevan veden. Tässä vaiheessa prosessia etanoli on 200-prosenttista vilja-alkoholia, joka saa suurimmankin alkoholistin poreilemaan. Kaikesta etanolista on tehtävä ihmisravinnoksi kelpaamatonta, ja tämä tehdään lisäämällä valmiiseen tuotteeseen pieni määrä bensiiniä. Etanoli on nyt valmis lähetettäväksi ympäri maata sijaitseviin E85-polttoainekeskuksiin.

Etanolin tuotanto on valmis kasvamaan Yhdysvalloissa, mikä tarkoittaa lisää tehtaita ympäri Yhdysvaltoja.

Etanolin käyttö

Vaikka etanoli voisi olla osa fossiilisia polttoaineita ympäröiviä ympäristöön ja talouteen liittyviä ratkaisuja, sen tehokkuudesta käytäviä keskusteluja selvitellään vielä. Etanolin kannattajat sanovat, että se lisää energiaa talouteen, kun taas vastustajat väittävät, että etanolin tuottaminen johtaa energian nettohäviöön. Argonnen kansallisen laboratorion tutkimuksessa todettiin, että etanoli tuotti 35 prosenttia enemmän energiaa kuin mitä erän tuottamiseen tarvittiin. Toiset tutkimukset kuitenkin väittävät, että etanolin tuotanto johtaa itse asiassa energian nettohäviöön, mikä tarkoittaa, että etanolin tuottaminen maksaa enemmän energiaa kuin mitä etanoli voi antaa takaisin. Tämä olisi sama asia kuin perustaisi yrityksen, joka menettää rahaa joka vuosineljännes. Toinen etanolin tuotantoon liittyvä ongelma, josta maanviljelijät ovat huolissaan, on työpaikkojen nettotappio, jonka etanolin tuotanto voisi mahdollisesti luoda. Tämä johtuu siitä, että maanviljelijät voisivat suurempia voittoja tavoitellessaan luopua karjankasvatuksesta ja siirtyä etanolin tuotantoon, joka vaatii paljon vähemmän työvoimaa kuin karjankasvatus. Jotkut vastustajat väittävät jopa, että etanolin tuotanto voisi vähentää maailmanlaajuista elintarviketuotantoa.