Etanoli on kestävä, kotimaassa tuotettu polttoaine, jonka oktaaniluku on korkeampi kuin bensiinin , minkä ansiosta se toimii paremmin kuin bensiini. Etanolin tuotannolla ja kulutuksella on kuitenkin havaittu joitakin ympäristövaikutuksia, joita aiomme käsitellä tässä artikkelissa.
Etanoli on bio-orgaaninen polttoaine, jota voidaan käyttää korvaamaan fossiilisia polttoaineita liikenteessä. Sillä on suuri potentiaali edistää liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentämistä ja parantaa ympäristöystävällisyyttä.
Nykyinen tutkimus voidaan laajentaa tulevaisuudessa myös nopeisiin kipinäsytytysmoottoreihin suorituskyvyn ja palamisominaisuuksien parantamiseksi dopingoimalla nanohiukkasia bensiinillä. Numeerinen analyysi voidaan suorittaa kipinäsytytysmoottorille, joka saa voimansa toisesta vaihtoehtoisesta energialähteestä suorituskykyominaisuuksien parantamiseksi.
Lisäksi tätä tutkimusta voidaan parantaa sisällyttämällä siihen pakokaasujen kierrätys NOx-päästöjen vähentämiseksi ja muuttamalla sitä toimimaan kaksipolttoainetilassa.
Etanoli on suhteellisen edullinen vaihtoehtoinen polttoaine, joka saastuttaa vähemmän ja on saatavilla paremmin kuin sekoittamaton bensiini. Mutta vaikka etanolin käyttämisessä polttoaineena on monia etuja, on myös joitain haittoja.
Mikä on etanoli?
Etanoli on viljan alkoholia, jota voidaan sekoittaa bensiiniin ja käyttää moottoriajoneuvoissa. Monet huoltoasemat tarjoavat sekoitettua polttoainetta, joka on tyypillisesti 10 prosenttia etanolia ja 90 prosenttia bensiiniä.
Etanolia voidaan fermentoida monista tärkkelyslähteistä, mukaan lukien maissi, vehnä, viljadurra, ohra ja peruna sekä sokerikasveista, kuten sokeriruo'osta ja makeasta durrasta.
Etanolin valmistuksen sivutuote on tislausjyviä, joita voidaan syöttää karjalle joko märkänä tai kuivattuna. Koska märkätislaajien jyvät ovat pilaantuvia ja raskaita, mikä lisää kuljetuskustannuksia, niitä käytetään yleensä 100 mailin säteellä etanolilaitoksesta.
Tislaajien jyvät ovat vakaampia ja helpompia kuljettaa, kun etanolin tuottaja kuivattaa ne, mutta tämä lisää etanolin tuottajan energiakustannuksia. Tislausjyvät säilyttävät monia maissin ravintoaineita, koska vain tärkkelys on poistettu.
Miten etanolia valmistetaan?
Etanolia tuotetaan "kuivajauheena" tunnetuilla kasveilla, maissinjyvät jauhetaan hienoksi pieniksi hiukkasiksi. Sitten jauhettuun maissiin lisätään vettä yhdessä entsyymien kanssa tärkkelyksen muuntamiseksi käymistä varten. Seos, joka tunnetaan myös nimellä mash, keitetään tärkkelyksen hajottamiseksi edelleen.
Mäski poistetaan keittimistä ja annetaan jäähtyä ennen kuin mäskiin lisätään toinen entsyymi (glukoamalysi). Tämä entsyymi auttaa muuttamaan nestemäisen tärkkelyksen sokereiksi.
Mäskiin lisätään hiivaa ja käyminen tuottaa etanolia ja hiilidioksidia. Noin kahden päivän kuluttua käymisprosessi on valmis ja mäski kuumennetaan uudelleen.
Kuumennusprosessin aikana etanoli haihtuu höyryksi, joka kerätään talteen, kun taas jäljellä olevat maissi- ja hiivakiintoaineet jäävät.
Etanolihöyry jäähdytetään ja tiivistyy nesteeksi. Tämä neste dehydratoidaan ylimääräisen veden poistamiseksi etanolista, jolloin "vedetön" etanoli soveltuu sekoitettaviksi bensiinin kanssa.
Etanolia voidaan valmistaa myös märkäjauhatusprosessilla, joka erottaa maissin useiksi eri komponenteiksi ja tarjoaa monia vaihtoehtoja lopputuotteille, mukaan lukien etanolille. Tämä prosessi voi olla paljon monimutkaisempi ja kohtuuttomampi.
Etanoli on hyvä polttoaine käytettäväksi kipinäsytytysmoottoreissa. Sitä voidaan käyttää dieselin (biodiesel) lisäaineena. Etanoli on myös tärkeä kemianteollisuuden raaka-aine.
Sen käytöstä huolimatta etanoliin, sen tuotantoprosessiin ja kulutukseen liittyy kuitenkin joitakin ympäristövaikutuksia. Tässä on etanolin vaikutukset ympäristöön.
10 Ethanon ympäristövaikutuksetl
- Ilmansaaste
- Vie paljon ympäristötilaa
- Ihmisen vaikutus
- Vaikutus maatalouteen ja elintarviketuotantoon
- Vaikutus maaperään
- Ilmaston lämpeneminen
- Vaikutus veteen
- Metaani (CH4) Sukupolvi
- Vaikutus meren elämään.
- Tulipalon räjähdys
1. Ilmansaasteet
Kuorma-auto- ja rautatiekuljetukset ovat tärkeimpiä tapoja siirtää etanolia sekoitusterminaaleihin, joissa etanoli sekoitetaan bensiinin kanssa E-10- tai E-85-seoksiksi kuluttajakäyttöön.
Kalliimpien kuorma-auto-, rautatie- ja proomukuljetusten käyttö lisää kaasumaisten epäpuhtauksien vapautumista ilmaan ja saastuttaa siten ilmakehän.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi etanolia ei kuitenkaan kuljeteta tällä hetkellä öljypohjaisille tuotteille suunniteltuja ja käytettyjä putkia pitkin, mutta sitten muutama yritys testaa etanolin toimittamista tällä tavalla.
Myös haitallinen haju saattaa muodostua etanolin biohajoamisen metaboliitin butyraatin muodostumisesta.
2. Vie paljon ympäristötilaa
Yksi etanolin perusvaikutuksista ympäristöön on, että se vaatii viljelysmaata kasvaakseen.
Koska se on pääasiassa peräisin maissista, paljon maatilaa, jota voitaisiin käyttää ruoan tai karjan kasvattamiseen, käytetään sen sijaan polttoainetuotteen kasvattamiseen.
3. Ihmisen vaikutus
Etanolin akuutti nieleminen voi aiheuttaa päänsärkyä, pahoinvointia, oksentelua, uneliaisuutta, väsymystä, heikentynyttä arvostelukykyä, tajuttomuutta, koordinaatiokyvyttömyyttä ja koomaa.
Hengitys voi aiheuttaa silmien ja ylähengitysteiden ärsytystä, väsymystä ja päänsärkyä, kun taas ihokosketus voi aiheuttaa ihoärsytystä, ja pitkäaikainen kosketus johtaa ihon kuivumiseen, hilseilyyn, kutinaan ja halkeilemiseen.
Runsaan alkoholinkäytön lisäksi etanolin sivutuote voi aiheuttaa riippuvuutta ja lisätä kaikenlaisia vammoja ja traumoja. Ympäristö- ja geneettiset tekijät vaikuttavat alkoholismiin.
Kohtuullinen etanolin kulutus kuitenkin vähentää stressiä ja lisää onnen ja hyvinvoinnin tunnetta ja voi vähentää sepelvaltimotaudin riskiä.
Lisäksi aliravitsemus voi olla seurausta etanolista ja sillä voi myös olla suora toksikologinen vaikutus, koska se häiritsee maksan aineenvaihduntaa ja immunologisia toimintoja.
Alkoholin ja eri syöpien välillä on havaittu syy-seuraus. Alkoholin käytön lopettamista ja tasapainoista ravintoa suositellaan ensisijaisesti alkoholisteille.
Maksavaurioista kärsivien alkoholistien lääkehoidot ovat johtaneet ristiriitaisiin tuloksiin. Maksasairauden loppuvaiheessa maksansiirtoa voidaan harkita.
4. Vaikutus maatalouteen ja elintarviketuotantoon
Kuten edellä todettiin, maissi- ja soijapohjaiset biopolttoaineet koskevat maa-alaa, jonka ne vievät ruoan tuotannosta. Haaste kasvattaa tarpeeksi satoa etanolin ja biodieselin tuotannon tarpeisiin on merkittävä ja joidenkin mielestä ylitsepääsemätön.
Tämä suuri osa maasta, joka on otettu etanolia tuottavien viljelykasvien kasvattamiseen, on vain suurelta osin vaikuttanut elintarviketuotantoon, koska maatalous on kärsinyt suurimmasta kärsimyksestä. Tämä on johtanut elintarvikepulaan, koska muiden viljelykasvien viljelysmaata käytetään etanoliviljelyyn.
Joidenkin viranomaisten mukaan riittävän biopolttoaineiden tuottaminen niiden laajamittaisen käyttöönoton mahdollistamiseksi voisi tarkoittaa suurimman osan maailman jäljellä olevista metsistä ja avoimista alueista muuttamista viljelysmaaksi, mikä on uhraus, jonka harvat ihmiset olisivat valmiita tekemään.
5. Vaikutus maaperään
Yleisesti ottaen maissintuotanto on usein ravinteiden ja sedimentin saastumisen lähde. Vaikka etanolia ja muita biopolttoaineita mainostetaan usein puhtaina ja edullisina vaihtoehtoina bensiinille, teollisella maissin ja soijan viljelyllä on silti haitallisia ympäristövaikutuksia, vain eri tavalla.
Tämä koskee erityisesti teollisia maissinviljelijöitä. Maissin viljely etanolia varten sisältää suuria määriä synteettistä lannoitetta ja rikkakasvien torjunta-ainetta.
Lisäksi viljelykasvien kasvattamiseen ja biopolttoaineiksi muuntamiseen tarvittavaa energiaa koskevassa tutkimuksessa todettiin, että etanolin tuottaminen maissista vaati 29 % enemmän energiaa kuin etanolilla pystytään tuottamaan.
6. Ilmaston lämpeneminen
Kun etanolia sekoitetaan bensiinin kanssa käytettäväksi ajoneuvon polttoaineena, se voi tarjota päästöetuja ajoneuvotyypistä, moottorin kalibroinnista ja sekoitustasosta riippuen.
Kuten perinteisten polttoaineiden kohdalla, etanoliseosten käyttö ja varastointi voivat johtaa säänneltyjen epäpuhtauksien, myrkyllisten kemikaalien ja kasvihuonekaasujen (KHK) päästöihin, jotka ovat merkittävä ilmaston lämpenemisen aiheuttaja.
7. Vaikutus veteen
Merkittävimmät etanolipäästöihin liittyvät vaikutukset ovat kohdistuneet pintavesiin. Joissakin tapauksissa pintavesivaikutus tappaa vesieliöitä useita päiviä vuodon jälkeen hapen ehtymisen seurauksena.
Isku voi tapahtua pitkän matkan päässä alkuperäisestä paikasta. Myös etanolin roiskeet voivat imeytyä maaperän läpi, mikä voi johtaa pohjaveden mahdolliseen saastumiseen ja päästä pintavesiin, mikä voi olla syklistä prosessia sekä metaanin muodostumista.
8. Metaani (CH4) Sukupolvi
Pohjaveden etanolin anaerobinen hajoaminen johtaa metaanikaasun muodostumiseen. Räjähdysrajat ylittävä metaanin esiintyminen tyydyttymättömässä maaperässä voi aiheuttaa räjähdysvaaran.
Metaanikaasua voidaan tuottaa pitkän ajan kuluessa ja se säilyy maakaasussa pitkän aikaa. Ja joutuessaan ilmakehään se voi johtaa maan lämpötilan lämpenemiseen, koska metaani (CH4) on tiedetty kasvihuonekaasuksi.
9. Vaikutus meren elämään.
Meriveden etanolivuodot aiheuttavat myrkyllisyyden ekologisille reseptoreille, jotka ovat suorassa kosketuksessa päästön kanssa, ja voivat vaikuttaa pintavesien ekosysteemiin.
Hapen väheneminen on merkittävä tapa vaikuttaa etanoliin meren elämään, koska meren eliöille ei ole riittävästi saatavilla happea, mikä johtaa ajan myötä vesieliöiden kuolleisuuteen.
10. Tuliräjähdys
Syttyvyys on suurin vaara etanolille, kuten se on bensiinille. Varsinkin kun se on alttiina auringonvalolle laimentamattomana. Tutkimus osoittaa, että etanolilla on laaja syttyvyysalue (3.3 - 19 % tai 33,000 190,000 - XNUMX XNUMX tilavuusppm).
Koska tämä huoli syttyvyydestä, ympäristö ja ihmisten elämät ja ominaisuudet voivat olla vaarassa, jos jokin räjähdys tapahtuu.
Lisäksi sen kyky johtaa sähköä voi johtaa sähköiskuun ja mahdollisesti tulipaloon, jos sitä ei ole kunnolla maadoitettu ja liitetty siirtokuormituksen aikana.
Yhteenveto
Etanoli, joka on yksi lupaavimmista biopolttoaineista, on herättänyt huomiota maailmanlaajuisesti yli kymmenen vuotta sitten ympäri maailmaa alkaneen öljykriisin vuoksi. Jotta etanoli olisi ympäristölle hyödyllisempää, tarvitaan kuitenkin hyvin säännelty järjestelmä, joka sisältää useita etanolityyppejä. Tällä suojellaan ja suojellaan ympäristöä.
Usein kysytyt kysymykset – Etanolin ympäristövaikutukset
Maissietanolista puuttuu muiden uusiutuvien energialähteiden, kuten selluloosapitoisen etanolin, tuuli- ja aurinkoenergian, ympäristövaikutuksia. Koska maissin etanolin on havaittu olevan jopa 24 % hiili-intensiivisempi kuin bensiini, ja siksi sen on todistettu olevan ei-ilmastoystävällinen polttoaine