Ethanol üzemanyag

Míg a biodízel a kereskedelmi szektorban az alternatív energiaformák útját járja, addig az etanol mindenütt az alternatív üzemanyagok mellett érvel az autókban. Az etanol egy magas oktánszámú üzemanyag, amelyet hazai előállítású kukoricából és más megújuló forrásokból állítanak elő. Az etanol lényegében gabonaalkohol, és a benzinhez keverik, hogy alacsonyabb költségű, magasabb oktánszámú és kevésbé káros kibocsátású üzemanyagot hozzanak létre.

A gépkocsiban való használatra az etanolt ólommentes benzinhez keverik. Az etanol és a benzin kétféle keveréke hatékony. A leggyakoribb keverék 10% etanol és 90% benzin. Ez a keverék hajtja az autókat, és nem igényel változtatásokat a meglévő motoron. A másik, E85-nek nevezett keverék 85% etanolból és 15% ólommentes benzinből áll. Az E85-öt széles körben használják a rugalmas üzemanyaggal működő járművekben. Az etanol használatának és elfogadottságának növelése érdekében az Egyesült Államok kormánya adókedvezményeket ajánlott fel az autógyártóknak minden egyes rugalmas üzemű autó után. Bár a 10%-90%-os etanol-keveréket már évek óta használják, a magas százalékos E85 keveréket nem lehet a meglévő motorok módosítása nélkül használni.

Ethanol előnyei

Az etanol egyre nagyobb támogatást élvez, mert megújuló forrásból készül, és mert környezetbarát, alacsonyabb károsanyag-kibocsátással. Az etanol gazdasági értékek széles skálájával is rendelkezik. Az etanolgyártás közvetlenül vagy közvetve 200 000 amerikai zöld energia munkahelyhez járult hozzá, és az ágazat növekedése még sokkal több munkahelyet teremthet. Az etanolgyártás több százmillió dollárral gyarapítja az államkasszát. Az etanol új piacot biztosít a gazdáknak is, és növeli a jövedelmüket.

Környezetvédelmi szempontból az etanol a kibocsátáscsökkentés és az egészségesebb tájak élvonalába tartozik. Az Amerikai Tüdőszövetség elismerte, hogy az etanol alapú üzemanyagok kulcsfontosságú szerepet játszanak a szmogot okozó vegyi anyagok 25%-os csökkenésében 1990 óta. Az etanol akár 30%-kal csökkenti az autó szénmonoxid-kibocsátását, 12%-kal csökkenti a kipufogógázok VOC-kibocsátását, 30%-kal csökkenti a mérgező gázok kibocsátását, és elképesztő mértékben, 35%-kal jobban csökkenti a szén-dioxid üvegházhatású gázokat, mint a benzin.

Ethanolgyártás

Az etanol legnagyobb előnye, hogy a világ minden tájáról származó gazdaságok megújuló erőforrásaiból származik. Az etanol szintetizálható minden olyan növényből, amely cukrot tartalmaz. Bár leggyakrabban kukoricából állítják elő, etanol szintetizálható cirokból, búzából és árpából is. A világ legnagyobb etanoltermelője, Brazília cukornádból kezdi a folyamatot. Az etanolgyártás nyolclépcsős folyamat, amely a termesztett növényekkel, például a kukoricával kezdődik. Miután a kukorica készen áll a betakarításra, apró részecskékké dolgozzák fel. Erre a folyamatra azért van szükség, hogy eltávolítsák a kukoricakeményítőt, amely az erjesztési folyamat kritikus összetevője. A kukoricakeményítőt finom porrá őrlik, ahol összekeverik vízzel és egy alfa-amiláz nevű enzimmel. Ez az enzim segít még jobban lebontani a keményítőt egy cefrévé, amelyet 120 és 150 fok között melegítenek, hogy a keményítőt folyadékká alakítsák. Ha már folyékony, a hőfok ismét 225 fokra emelkedik, hogy a keményítő még jobban lebomoljon.

Amikor a cefre megfőtt, lehűtik, majd hozzáadják a glükoamilázt, egy másik enzimet, amely a cefrét cukorrá alakítja, amelyet az erjesztési folyamatban használnak fel. A 48 órás erjedési időszak után a cefre körülbelül 10 százaléknyi etanolt tartalmaz. Az egész keveréket – amely vizet és egyéb szilárd anyagokat is tartalmaz – ezután ismét felmelegítik, hogy elpárologtassák az etanolt, majd lehűtik, és egy dehidratáló rendszeren vezetik át, amely eltávolítja a tételben maradt vizet. A folyamatnak ezen a pontján az etanol egy 200 fokos gabonaalkohol, amely még a legnagyobb alkoholistát is feldobja. Minden etanolt emberi fogyasztásra alkalmatlanná kell tenni, ami úgy történik, hogy a késztermékhez kis mennyiségű benzint adnak. Az etanol már készen áll arra, hogy az országszerte található E85 üzemanyagközpontokba szállítsák.

Az etanolgyártás növekedésre készül az Egyesült Államokban, ami több gyárat jelent szerte az Egyesült Államokban.

Ethanol felhasználása

Noha az etanol része lehet a fosszilis üzemanyagokat körülvevő környezetvédelmi és gazdasági megoldásoknak, a hatékonyságáról szóló viták még mindig rendeződnek. Az etanol támogatói szerint az etanol energiát ad a gazdaságnak, míg az ellenzők azzal érvelnek, hogy az etanol előállítása nettó energiaveszteséget eredményez. Az Argonne Nemzeti Laboratórium tanulmánya arra a következtetésre jutott, hogy az etanol 35%-kal több energiát termel, mint amennyi a tétel előállításához szükséges. Más tanulmányok azonban azt állítják, hogy az etanol előállítása valójában nettó energiaveszteséget eredményez, ami azt jelenti, hogy az etanol előállítása több energiába kerül, mint amennyit az etanol vissza tud adni. Ez ugyanaz lenne, mintha egy olyan vállalkozást indítanánk, amely minden negyedévben veszteséges. Az etanoltermeléssel kapcsolatos másik probléma, ami miatt a gazdák aggódnak, az a munkahelyek nettó elvesztése, amelyet az etanoltermelés potenciálisan teremthet. Ennek az az oka, hogy a gazdák a magasabb profitra törekedve felhagyhatnak az állattenyésztéssel, és átállhatnak az etanolgyártásra, amely sokkal kevesebb munkaerőt igényel, mint az állattenyésztési ágazat. Egyes ellenzők még azzal is érvelnek, hogy az etanoltermelés csökkentheti a globális élelmiszertermelést.