Bioetanol. Este posibil să treci la un combustibil nou?

Producția de bioetanol

Bioetanolul, ca și biodieselul, este produs din materiale vegetale. Mai des decât altele, pentru fabricarea bioetanolului se iau două culturi: porumb și trestie de zahăr. De exemplu, producția de bioetanol în Statele Unite se bazează în principal pe porumb, în ​​Brazilia - pe trestie de zahăr. Totuși, ca materii prime pot fi folosite și alte plante cu conținut ridicat de amidon și zaharuri vegetale: cartofi, sfeclă de zahăr, cartof dulce etc.

În lume, producția de bioetanol este cea mai dezvoltată în America. Capacitățile de producție ale Braziliei și Statelor Unite reprezintă împreună mai mult de jumătate (mai precis, peste 60%) din producția mondială a acestui combustibil.

În esență, bioetanolul este alcool etilic obișnuit (sau etanol), care este utilizat la fabricarea băuturilor alcoolice cu binecunoscuta formulă chimică C.₂H₅OH. Cu toate acestea, bioetanolul nu este potrivit pentru consumul alimentar din cauza prezenței aditivilor speciali, aditivi pentru combustibil. Pe lângă terț-butil metil eter (MTBE), care crește rezistența la detonare a biocombustibililor, reduce corozivitatea alcoolilor și este un purtător de oxigen suplimentar implicat în ardere, la bioetanol se adaugă cantități mici de alți aditivi.

Sunt cunoscute mai multe tehnologii pentru producerea bioetanolului.

1. Fermentarea produselor ecologice. Cunoscută din cele mai vechi timpuri și cea mai ușoară metodă de obținere a alcoolului etilic. În timpul fermentației cu drojdie a amestecurilor care conțin zahăr, se obține o soluție cu un conținut de masă de etanol de aproximativ 15%. Odată cu creșterea concentrației, bacteriile de drojdie mor, ceea ce duce la oprirea producției de alcool etilic. Ulterior, alcoolul este separat de soluție prin distilare. În prezent, această metodă nu este utilizată în producția industrială de bioetanol.
2. Producerea folosind medicamente recombinante. Materia primă este zdrobită și fermentată cu glucoamilază și amilosutilină. După aceea, distilarea se efectuează în coloane de accelerare cu separarea alcoolului. O metodă utilizată pe scară largă pentru producția industrială de bioetanol.
3. producerea de hidroliză. De fapt, aceasta este producția de alcool din materii prime care conțin celuloză prehidrolizată prin fermentație industrială. Este folosit în principal în Rusia și alte țări post-sovietice.

În prezent, producția mondială de bioetanol, conform diverselor estimări, este oarecum mai mică de 100 de milioane de tone pe an.

Bioetanol. Pret pe litru

Costul producției de bioetanol pe 1 litru depinde de mai mulți factori.

1. Costul inițial al materiilor prime cultivate pentru prelucrare.
2. Eficiența materiilor prime utilizate (tehnologia de producție și raportul dintre bioetanolul rezultat și cantitatea de materii prime implicate).
3. Logistica producției (cu cât sunt mai aproape de plantațiile cu materii prime întreprinderile de prelucrare, cu atât producția este mai ieftină, deoarece costurile de transport în cazul acestui tip de combustibil joacă un rol mai important decât în ​​producția de benzină petrolieră).
4. Costul de producție în sine (fabricabilitatea echipamentelor, remunerarea lucrătorilor, costurile cu energia).

Prin urmare, în diferite țări, costul producerii a 1 litru de bioetanol variază. Iată costul acestui combustibil pe litru în unele țări ale lumii:

• SUA - 0,3 USD;
• Brazilia - 0,2 dolari;
• în general, pentru producătorii europeni - aproximativ 0,5 dolari;

Pentru comparație, costul mediu de producere a benzinei este de aproximativ 0,5 până la 0,8 dolari pe litru, dacă nu luați în considerare țările exportatoare de țiței precum Arabia Saudită sau Venezuela, unde un litru de benzină costă mai puțin de un litru de apă.

Bioetanol E85

Poate că partea leului dintre toate tipurile de combustibil care conțin bioetanol este ocupată de marca E85. Acest tip de combustibil este 85% bioetanol și 15% benzină normală din petrol.

Acești combustibili sunt potriviți numai pentru vehicule special concepute, capabile să funcționeze cu biocombustibili. Ele sunt de obicei etichetate ca mașini Flex-fuel.

Bioetanolul E85 este distribuit pe scară largă în Brazilia și se găsește și în Statele Unite. În Europa și Asia, clasele E5, E7 și E10 sunt mai frecvente, cu un conținut de bioetanol de 5, 7 și, respectiv, 10%. Restul volumului din aceste amestecuri de combustibil este în mod tradițional alocat benzinei obișnuite. De asemenea, recent, combustibilul E40 cu un conținut de 40% bioetanol câștigă popularitate.

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Avantajele și dezavantajele bioetanolului

Să ne uităm mai întâi la beneficiile bioetanolului.

1. Ieftinitatea relativă a producției. Acest lucru este cu condiția ca țara-producător să nu aibă rezerve proprii, abundente de petrol, iar industria culturilor să fie dezvoltată. De exemplu, Brazilia, care are puține rezerve proprii de petrol la nivel național, dar a dezvoltat agricultura și un climat favorabil, este mult mai rentabil să se producă combustibil pe bază de bioetanol.
2. Eșapament prietenos cu mediul. Bioetanolul pur emite numai apă și dioxid de carbon atunci când este ars. Atunci când motorul funcționează cu bioetanol, nu sunt emise în atmosferă hidrocarburi grele, particule de funingine, monoxid de carbon, sulf și fosfor. Conform unei evaluări cuprinzătoare (luând în considerare toți parametrii evaluați conform standardului EURO), puritatea gazelor de eșapament s-a dovedit a fi de 8 ori mai mare pentru motoarele care funcționează cu bioetanol.
3. Reînnoire. Dacă rezervele de petrol sunt limitate (un fapt dovedit astăzi: teoriile despre natura regenerativă a petrolului ca emisii din intestinele Pământului sunt respinse de comunitatea științifică mondială), atunci producția de bioetanol depinde doar de randamentul plantațiilor.
4. Consum mai mic de combustibil. În medie, la conducerea cu bioetanol, cu un sistem de alimentare configurat corespunzător, se economisește până la 15% din combustibil într-un raport de volum. În mod convențional, în loc de 10 litri de benzină, o mașină va folosi doar 100 litri de bioetanol la 8,5 de kilometri.

Dezavantajele acestui tip de combustibil, mai ales în raport cu flota existentă de vehicule, sunt în prezent semnificative.

1. Consum excesiv de bioetanol într-o mașină în care ECU nu are setări pentru lucrul cu biocombustibil. Și, în general, există adesea o eficiență scăzută a unui motor care nu este proiectat pentru combustibil vegetal. Faptul este că densitatea energiei și raportul de volum necesar de aer și combustibil din bioetanol diferă de benzină. Acest lucru duce la funcționarea instabilă a motorului.
2. Distrugerea etanșărilor din cauciuc și plastic. Proprietățile cauciucului și plasticului care permit acestor materiale să fie practic neutre în ceea ce privește purtătorii de energie petrolier nu pot oferi rezistență chimică la etanol. Iar garniturile, care pot rezista la interacțiunea cu benzina timp de zeci de ani, sunt distruse în câteva luni prin contactul constant cu alcoolul.
3. Defecțiune rapidă a unui motor care nu este proiectat să funcționeze cu bioetanol. Ca o consecință a celor două puncte anterioare.

Pe baza celor de mai sus, putem concluziona că bioetanolul va fi o alternativă excelentă la benzina convențională dacă mașina este proiectată pentru acest tip de combustibil.

BIOETANOL ÎN MAȘINĂ: PRIETEN SAU DUMAN?