mik az etanol bioüzemanyag előnyei és hátrányai?

minden nap energiát használunk. Arra használjuk, hogy felkapcsoljuk a villanyt, hogy fűtsük az otthonainkat, és hogy autókat tápláljunk. A világ energiájának nagy része fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származik. A tudósok és a mérnökök azonban fenntarthatóbb alternatívákat keresnek.

a bioüzemanyagok a hagyományos fosszilis tüzelőanyagok népszerű alternatívájává válnak. De mint minden új technológia esetében, fontos mérlegelni az előnyöket és a hátrányokat. Nézzünk meg néhányat ezek közül.

mi a bioüzemanyag és hogyan használják?

a bioüzemanyagok nemrég elhalt vagy élő növényi anyagokból és állati hulladékból származnak. Ez különbözik a fosszilis tüzelőanyagoktól, amelyek rég elhalt növényi és állati anyagokból származnak. A leggyakrabban használt bioüzemanyagok az etanol és a biodízel. Ezeket olyan növényekből állítják elő, amelyeket általában növényként termesztenek. Ezek a növények alkotják a biomasszát, amelyet alapanyagként használnak a bioüzemanyag-termelésben. Az alapanyag minden olyan anyag, amelyet bioüzemanyagok előállítására használnak. Észak-Amerikában a kukorica az etanolgyártásban használt alapanyag fő típusa.

a kukoricából etanol előállításához az első lépés a keményítő lebontása. A keményítő összetett szénhidrát. Az etanol előállításához egyszerű cukrokra, például dextrózra és glükózra kell bontani. A fermentációnak nevezett folyamat ezeket a cukrokat etanollá alakítja.

tudtad?

az élesztő anaerob körülmények között fermentálja a cukrot etanolba. Ez azt jelenti, hogy a folyamat oxigén nélkül is megtörténhet!

a biodízel növényi olajokból vagy állati zsírokból készül. Az átészterezésnek nevezett reakció felelős a növényi olajok biodízelré történő átalakításáért. Az átészterezés egy alkohol olajjal vagy zsírral történő reakciója zsírsav-alkil-észterek, más néven biodízel előállítására.

a kanadai biofinomítók évente 1,7 milliárd liter etanolt képesek előállítani. Ennek nagy részét benzinbe keverik. Az 1980-as évek óta gyártott benzinüzemű járművek többsége akár 10% – os etanol (E10) keverékével is működhet motormódosítás nélkül. Egyes észak-amerikai autógyártók rugalmas üzemanyagot vagy Flex-Fuel járműveket gyártanak módosított motorokkal. Ezek a motorok akár 85% etanolt és 15% benzint (E85) is használhatnak.

tudtad?

az Egyesült Államok és Brazília a világ vezető bioüzemanyag-előállítói. Együtt termelik a világ bioüzemanyagainak 70% – át!

Kanada megújuló üzemanyagokra vonatkozó előírásait 2010-ben fogadták el. Megkövetelik, hogy a nem megújuló fosszilis tüzelőanyagok átlagosan 5% megújuló tüzelőanyagot tartalmazzanak. Ezt az 5% – os szintet jelenleg a kukorica és a búza etanol (E5) teljesíti. Mi a helyzet az E85 keverékkel, amelyet rugalmas üzemanyagú járművekben lehet használni? Néhány nagy járműparkkal rendelkező kanadai vállalat az E85-öt használja. De még nem széles körben elérhető. Kanadában csak néhány Benzinkút árulja az E85-öt. Ezzel szemben az Egyesült Államokban több mint 3 000 benzinkút található E85 szivattyúkkal, amelyek soknak tűnhetnek. De ez még mindig kevesebb, mint az összes üzemanyagtöltő állomás 2% – a.

melyek a bioüzemanyagok előnyei?

az etanolt megújuló energiaforrásnak tekintik. Ennek oka az, hogy új növényeket lehet termeszteni, hogy feltöltsék az előállításához szükséges alapanyagot. Másrészt a fosszilis tüzelőanyagok előállítása évmilliókat vesz igénybe. Nem megújuló erőforrásnak tekintik őket, mert ha egyszer felhasználják őket, ennyi!

a bioüzemanyagok használatának egyik fő előnye, hogy csökkenti az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátását. 2017-ben az olaj-és gázipar, valamint a közlekedési ágazat tette ki Kanada teljes ÜHG-kibocsátásának több mint 50% – át. Ezek többsége szén-dioxid (CO2) volt, amelyet fosszilis tüzelőanyagok, például benzin égetésével szabadítottak fel.

grafikus – szöveges változat

a fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor a légkörbe kibocsátott CO2 erőteljes üvegházhatású gázokat termel. Ezek az üvegházhatású gázok hozzájárulnak az éghajlatváltozáshoz. Sajnos nincs mód arra, hogy a CO2-t fosszilis tüzelőanyagokká alakítsuk.

a CO2 a bioüzemanyagok elégetésekor is keletkezik. De a bioüzemanyagok elégetésével felszabaduló CO2 egy részét a fotoszintézis folyamata során az alapanyag új termése felszívja. A CO2 beépül a növények által termelt cukormolekulákba. Ezeket végül bioüzemanyaggá alakítják át. Emiatt az etanolt szén-semlegesnek tekintik.

tudtad?

megállapítást nyert, hogy az etanol 25% – kal több energiát termel, mint amennyit termel, és a biodízel 93% – ot eredményez!

mik a bioüzemanyagok hátrányai?

a bioüzemanyagok is aggodalomra adnak okot. Bizonyos aggályok közé tartozik az energiaegyensúly, az élelmiszer-üzemanyag vita és a bioüzemanyagok elérhetősége.

a bioüzemanyagoknak negatív vagy pozitív energiamérlegük van?

maga az etanol szén-semlegesnek tekinthető. De a gyártási folyamat nem. A fosszilis tüzelőanyagokat gyakran használják a bioüzemanyagok előállításának folyamata során. Például a mezőgazdasági termelők traktorai dízel üzemanyagot használnak. Az alapanyagot biofinomítókba szállító teherautók dízel üzemanyagot használnak. Maguk a biofinomítók néha fosszilis tüzelőanyagokat használnak energiához. Ha az üzemanyag előállításához szükséges bemeneti energia nagyobb, mint a kimenő energia, akkor az üzemanyag negatív energiamérleggel rendelkezik. Ez nem jó. Ha a kimeneti energia nagyobb, mint a bemeneti energia, az üzemanyag pozitív energiamérleggel rendelkezik. Ez jó.

a tudósoknak életciklus-elemzéseket kell végezniük, hogy teljes mértékben megértsék a bioüzemanyagok ÜHG-hatását a fosszilis tüzelőanyagokhoz képest. Az etanolgyártás első napjaiban számos tanulmány megállapította, hogy negatív energiamérleggel rendelkezik. A legutóbbi kanadai és amerikai életciklus-elemzések azonban szerényen pozitív energiamérleget találtak a kukorica etanol-előállító iparában. A javulás nagyrészt az újabb, energiahatékony biofinomítóknak köszönhető.

mi az “élelmiszer vs. üzemanyag Vita”?

a bioüzemanyagok gazdasági és etikai aggályokkal járnak. Pontosabban, mi történik, ha az emberek szántóföldet használnak üzemanyag-biomassza termesztésére élelmiszer helyett? Ez az élelmiszerbiztonságra vonatkozik. Az első generációs bioüzemanyagok kritikusai azzal érvelnek, hogy az élelmiszernövények üzemanyag-termelésre történő felhasználása növeli az élelmiszerárakat. Ez megnehezíti az emberek számára, hogy megengedhessék maguknak az egészséges étkezést.

árucikk minden értékes dolog, amit megvesznek, eladnak vagy kereskednek vele. Nézzük meg az egyik áru példáját: a kukoricát.

a kukorica megújuló alapanyag. De egyes betakarítások sikeresebbek, mint mások. Ez azt jelenti, hogy kínálata változhat. Ha a mezőgazdasági feltételek jók, rengeteg kukorica lehet. Lehet, hogy elegendő az emberi élelmiszer, az állati takarmány és a bioüzemanyag-termelés. De néha a betakarítás olyan körülmények miatt szenved, mint az aszályok, árvizek és hideg időszakok. Ilyenkor a kukorica kínálata csökkenhet. És amikor a kínálat egy áru megy le, az ár megy fel.

természetesen ennek az ‘élelmiszer vs.üzemanyag’ vitának van egy másik oldala is. Egyes tanulmányok azt mutatják, hogy a globális élelmiszer-pazarlás sokkal nagyobb kérdés az élelmezésbiztonság szempontjából, mint a bioüzemanyagokkal való verseny. Egyes tudósok azt is javasolták, hogy azokat az élelmiszereket, amelyek általában hulladékba kerülnének, inkább a bioüzemanyag-iparba kell irányítani.

a bioüzemanyagok hatással lehetnek az élelmiszerekre és más szervezetek erőforrásaira is. A bioüzemanyagok előállításához sok földre van szükség. A mezőgazdasági területek megtisztítása nagy hatással lehet a környezetre, valamint az ott élő növényi és állati életre.

összefoglalva

a fosszilis tüzelőanyagok és a bioüzemanyagok közötti vitára természetesen nincs könnyű válasz. A globális Élelmiszerlánc és a bioüzemanyag-ipar bonyolult módon kapcsolódik egymáshoz. De az emberek egyre inkább tisztában vannak az első generációs élelmiszernövény-alapú bioüzemanyagok lehetséges hátrányaival. Ehelyett a második generációs bioüzemanyagok felé is törekednek. Ezek nem élelmiszer-alapanyagokat, például mezőgazdasági, éttermi és települési hulladékot használnak.