Bioetanolis. Ar galima pereiti prie naujo kuro?

Bioetanolio gamyba

Bioetanolis, kaip ir biodyzelinas, gaminamas iš augalinių medžiagų. Dažniau nei kiti bioetanolio gamybai imami du augalai: kukurūzai ir cukranendrės. Pavyzdžiui, JAV bioetanolis daugiausia gaminamas iš kukurūzų, Brazilijoje – iš cukranendrių. Tačiau kaip žaliava gali būti naudojami ir kiti augalai, kuriuose yra daug krakmolo ir augalinio cukraus: bulvės, cukriniai runkeliai, saldžiosios bulvės ir kt.

Pasaulyje bioetanolio gamyba labiausiai išvystyta Amerikoje. Brazilijos ir JAV gamybos pajėgumai kartu sudaro daugiau nei pusę (tiksliau – per 60 proc.) viso pasaulio šio kuro produkcijos.

Iš esmės bioetanolis yra paprastas etilo alkoholis (arba etanolis), kuris naudojamas alkoholinių gėrimų, kurių cheminė formulė C gerai žinoma, gamyboje.₂H₅OH Tačiau bioetanolis maistui vartoti netinka dėl specialių priedų, degalų priedų. Be tret-butilo metilo eterio (MTBE), kuris didina biokuro atsparumą detonacijai, mažina alkoholių koroziją ir yra papildomo degimo metu dalyvaujančio deguonies nešiklis, į bioetanolį dedama nedideli kiekiai kitų priedų.

Yra žinomos kelios bioetanolio gamybos technologijos.

1. Ekologiškų produktų fermentacija. Žinomas nuo seniausių laikų ir lengviausias etilo alkoholio gavimo būdas. Mielių fermentacijos metu cukraus turinčius mišinius gaunamas tirpalas, kurio etanolio masė yra apie 15%. Padidėjus koncentracijai, mielių bakterijos miršta, todėl etilo alkoholio gamyba sustoja. Vėliau alkoholis nuo tirpalo atskiriamas distiliuojant. Šiuo metu pramoninėje bioetanolio gamyboje šis metodas nenaudojamas.
2. Gamyba naudojant rekombinantinius vaistus. Žaliava susmulkinama ir fermentuojama gliukoamilaze ir amilosubtilinu. Po to distiliavimas atliekamas greitinančiose kolonėlėse, atskiriant alkoholį. Plačiai naudojamas pramoninės bioetanolio gamybos būdas.
3. hidrolizės gamyba. Tiesą sakant, tai yra alkoholio gamyba iš iš anksto hidrolizuotų celiuliozės turinčių žaliavų pramoninės fermentacijos būdu. Jis daugiausia naudojamas Rusijoje ir kitose posovietinėse šalyse.

Šiuo metu pasaulyje bioetanolio gamyba, įvairiais vertinimais, kiek pritrūksta iki 100 mln. tonų per metus.

Bioetanolis. Litro kaina

Bioetanolio gamybos kaina 1 litrui priklauso nuo kelių veiksnių.

1. Pradinė žaliavų, išaugintų perdirbti, kaina.
2. Naudojamų žaliavų efektyvumas (gamybos technologija ir gaunamo bioetanolio santykis su naudojamų žaliavų kiekiu).
3. Gamybos logistika (kuo arčiau plantacijų su žaliavomis yra perdirbimo įmonės, tuo pigesnė produkcija, nes transportavimo sąnaudos šios rūšies kuro atveju vaidina svarbesnį vaidmenį nei gaminant naftos benziną).
4. Pačios gamybos savikaina (įrangos pagaminamumas, darbuotojų atlygis, energijos sąnaudos).

Todėl skirtingose ​​šalyse 1 litro bioetanolio pagaminimo kaina skiriasi. Štai šio kuro kaina už litrą kai kuriose pasaulio šalyse:

• JAV – 0,3 USD;
• Brazilija - 0,2 USD;
• apskritai Europos gamintojams - apie 0,5 USD;

Palyginimui, vidutinės benzino gamybos sąnaudos yra apie 0,5–0,8 USD už litrą, jei neatsižvelgsime į tokias žalią naftą eksportuojančias šalis kaip Saudo Arabija ar Venesuela, kur litras benzino kainuoja mažiau nei litras vandens.

Bioetanolis E85

Galbūt liūto dalį tarp visų rūšių degalų, kurių sudėtyje yra bioetanolio, užima E85 prekės ženklas. Šios rūšies degalai yra 85 % bioetanolio ir 15 % paprasto naftos benzino.

Šie degalai tinka tik specialiai suprojektuotoms transporto priemonėms, galinčioms važiuoti naudojant biokurą. Paprastai jie žymimi kaip „Flex-fuel“ automobiliai.

Bioetanolis E85 yra plačiai paplitęs Brazilijoje, taip pat yra JAV. Europoje ir Azijoje labiau paplitusios E5, E7 ir E10 markės, kurių bioetanolio kiekis yra atitinkamai 5, 7 ir 10 procentų. Likusi šių degalų mišinių tūrio dalis tradiciškai skiriama įprastam benzinui. Taip pat pastaruoju metu populiarėja E40 kuras, kuriame yra 40% bioetanolio.

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

Bioetanolio privalumai ir trūkumai

Pirmiausia pažvelkime į bioetanolio naudą.

1. Santykinis gamybos pigumas. Tai su sąlyga, kad šalis-gamintojas neturi savų, gausių naftos atsargų, o augalininkystės pramonė yra išvystyta. Pavyzdžiui, Brazilijoje, kuri visoje šalyje turi nedaug nuosavų naftos atsargų, tačiau išplėtota žemės ūkis ir palankus klimatas, kur kas labiau apsimoka gaminti kurą bioetanolio pagrindu.
2. Ekologinės emisijos. Grynas bioetanolis degdamas išskiria tik vandenį ir anglies dioksidą. Varikliui veikiant bioetanoliu, į atmosferą neišsiskiria sunkieji angliavandeniliai, suodžių dalelės, anglies monoksidas, sieros ir fosforo turintys komponentai. Atlikus išsamų vertinimą (atsižvelgiant į visus pagal EURO standartą vertinamus parametrus), varikliams, dirbantiems su bioetanoliu, išmetamųjų dujų grynumas pasirodė 8 kartus didesnis.
3. Atsinaujinamumas. Jei naftos atsargos yra baigtinės (šiandien įrodytas faktas: teorijos apie naftos regeneracinį pobūdį, kaip išmetamą teršalų kiekį iš Žemės gelmių, pasaulio mokslo bendruomenė atmeta), tai bioetanolio gamyba priklauso tik nuo plantacijų derlingumo.
4. Mažesnės degalų sąnaudos. Vidutiniškai važiuojant bioetanoliu, su tinkamai sukonfigūruota kuro sistema, tūrio santykiu sutaupoma iki 15 proc. Tradiciškai vietoj 10 litrų benzino automobilis sunaudos tik 100 litro bioetanolio 8,5 kilometrų.

Šios rūšies degalų trūkumai, ypač atsižvelgiant į esamą transporto priemonių parką, šiuo metu yra dideli.

1. Per didelis bioetanolio suvartojimas automobilyje, kuriame ECU nėra nustatymų darbui su biokuru. Ir apskritai dažnai yra mažas variklio, kuris nėra skirtas augaliniam kurui, efektyvumas. Faktas yra tas, kad energijos tankis ir reikalingas oro ir degalų tūrinis santykis bioetanolyje skiriasi nuo benzino. Tai lemia nestabilų variklio darbą.
2. Guminių ir plastikinių sandariklių sunaikinimas. Gumos ir plastiko savybės, leidžiančios šioms medžiagoms būti beveik neutralioms naftos energijos nešėjų atžvilgiu, negali užtikrinti cheminio atsparumo etanoliui. O plombos, kurios gali dešimtmečius atlaikyti sąveiką su benzinu, sunaikinamos per kelis mėnesius dėl nuolatinio kontakto su alkoholiu.
3. Greitas variklio, kuris nėra skirtas važiuoti bioetanoliu, gedimas. Dėl dviejų ankstesnių punktų.

Remdamiesi tuo, kas išdėstyta, galime daryti išvadą, kad bioetanolis bus puiki alternatyva įprastiniam benzinui, jei automobilis skirtas tokio tipo kurui.

BIOETANOLIS JŪSŲ AUTOMOBILIUJE: DRAUGAS AR PRIEŠAS?