Zawartość
Etanol pochodzący z materiału roślinnego jest odnawialnym źródłem energii ze względu na produkcję i spalanie pełnego cyklu etanolu. Ilości dwutlenku węgla i wody zużywane są podczas spalania etanolu ze skrobi lub celulozy. Etanol jest uważany za „zielone” paliwo, ponieważ jest nietoksyczny i zmniejsza zanieczyszczenie powietrza. 13,3 miliarda galonów etanolu, które zostały wyprodukowane w Stanach Zjednoczonych w 2013 r., Zmniejszyło emisję gazów cieplarnianych o 38 milionów ton metrycznych, co odpowiada usunięciu 8 milionów pojazdów z drogi, według Renewable Fuels Association.
Etanol z roślin
Etanol jest wytwarzany z glukozy pochodzącej z materiału roślinnego. Glukozę można uzyskać ze skrobi lub celulozy. W Stanach Zjednoczonych większość etanolu pochodzi ze skrobi w ziarnach kukurydzy. Inne kraje mogą korzystać z innych roślin. Na przykład Brazylia używa trzciny cukrowej do wytwarzania etanolu. Chociaż wytwarzanie etanolu ze skrobi kukurydzianej jest stosunkowo łatwe. Rośliny niespożywcze, takie jak słoma pszeniczna lub trawa zmienna, zawierają celulozę, która jest polimerem cząsteczek glukozy. Etanol otrzymany z celulozy wymaga wstępnej obróbki materiału roślinnego w celu zmiękczenia i uczynienia celulozy bardziej podatną na hydrolizę, co jest rozpadem polimeru celulozy.
Chemia odnawialna
Produkcja etanolu z materiału roślinnego, a następnie spalanie etanolu tworzy pełny cykl. Glukoza w roślinach jest syntetyzowana z dwutlenku węgla i wody poprzez fotosyntezę, proces wykorzystujący energię słoneczną. Drożdże z ogólnej fermentacji etanolu z glukozy. Kiedy etanol jest wykorzystywany jako źródło energii i spalany, wytwarza dwutlenek węgla i wodę. Rośliny przekształcają dwutlenek węgla i wodę z powrotem w glukozę, kończąc cykl.
Zużycie energii w produkcji etanolu
Chociaż etanol jest odnawialnym źródłem energii, jest potrzebny do zbierania i transportu materiału roślinnego do zakładu produkcyjnego. Więcej energii jest zużywane w procesie fermentacji. Produkcja etanolu ma jednak dodatni bilans energetyczny, ponieważ energia słoneczna wychwycona podczas fotosyntezy przez rośliny i zmagazynowana jako glukoza wytwarza więcej energii podczas spalania etanolu niż została wykorzystana do produkcji etanolu. Na przykład jedna jednostka energii, wykorzystywana do produkcji etanolu z kukurydzy, wytwarza 2,3 jednostki energii użytecznej z etanolu, zgodnie z badaniami Departamentu Rolnictwa USA.
Etanol jako paliwo
Na początku pojazdów silnikowych Henry Ford i inni sądzili, że etanol stanie się podstawowym paliwem. Obecnie około 95 procent amerykańskiej benzyny zawiera niewielkie ilości etanolu, zwykle 10 procent. Pojazdy z elastycznym paliwem, bardziej powszechne w Brazylii, mogą być zasilane benzyną lub mieszankami o wysokiej zawartości etanolu. Mieszanki o wysokiej zawartości etanolu zawierają 85 procent lub więcej etanolu. Etanol ma wyższą liczbę oktanową niż benzyna i pomaga zapobiegać stukaniu silnika. Nawet etanol niskiego poziomu ma wyższą liczbę oktanową niż benzyna. W porównaniu z benzyną etanol zawiera mniej energii na galon, ale wyższa liczba oktanowa zwiększa wydajność.
