Биоетанол. Възможно ли е преминаване към ново гориво?

Производство на биоетанол

Биоетанолът, подобно на биодизела, се произвежда от растителни материали. По-често от други се вземат две култури за производството на биоетанол: царевица и захарна тръстика. Например производството на биоетанол в САЩ се основава основно на царевица, в Бразилия - на захарна тръстика. Като суровина обаче могат да се използват и други растения с високо съдържание на нишесте и растителни захари: картофи, захарно цвекло, сладки картофи и др.

В света производството на биоетанол е най-развито в Америка. Производствените мощности на Бразилия и САЩ заедно представляват повече от половината (по-точно над 60%) от световното производство на това гориво.

В основата си биоетанолът е обикновен етилов алкохол (или етанол), който се използва при производството на алкохолни напитки с добре познатата химическа формула C₂H₅ОН. Биоетанолът обаче не е подходящ за консумация на храна поради наличието на специални добавки, добавки за гориво. В допълнение към трет-бутил метилов етер (MTBE), който повишава детонационната устойчивост на биогоривата, намалява корозивността на алкохолите и е носител на допълнителен кислород, участващ в горенето, към биоетанола се добавят малки количества други добавки.

Известни са няколко технологии за производство на биоетанол.

1. Ферментация на органични продукти. Познат от древни времена и най-лесният метод за получаване на етилов алкохол. При ферментация на дрожди на смеси, съдържащи захар, се получава разтвор с масово съдържание на етанол около 15%. С увеличаване на концентрацията дрождевите бактерии умират, което води до спиране на производството на етилов алкохол. След това алкохолът се отделя от разтвора чрез дестилация. Понастоящем този метод не се използва в промишленото производство на биоетанол.
2. Производство с помощта на рекомбинантни лекарства. Суровината се натрошава и ферментира с глюкоамилаза и амилосубтилин. След това се извършва дестилация в ускоряващи колони с отделяне на алкохола. Широко използван метод за промишлено производство на биоетанол.
3. производство на хидролиза. Всъщност това е производството на алкохол от предварително хидролизирани целулоза-съдържащи суровини чрез индустриална ферментация. Използва се главно в Русия и други постсъветски страни.

В момента световното производство на биоетанол, според различни оценки, е малко под 100 милиона тона годишно.

Биоетанол. Цена за литър

Цената на производството на биоетанол на 1 литър зависи от няколко фактора.

1. Първоначалната цена на суровините, отглеждани за преработка.
2. Ефективността на използваните суровини (технология на производство и съотношението на получения биоетанол към количеството на използваните суровини).
3. Логистика на производството (колкото по-близо до насажденията със суровини са преработвателните предприятия, толкова по-евтино е производството, тъй като транспортните разходи в случая на този вид гориво играят по-значителна роля, отколкото при производството на нефтен бензин).
4. Самата себестойност на производството (производственост на оборудването, възнаграждение на работниците, разходи за енергия).

Следователно в различните страни цената на производството на 1 литър биоетанол варира. Ето цената на това гориво на литър в някои страни по света:

• САЩ - $0,3;
• Бразилия - $0,2;
• като цяло за европейски производители - около $ 0,5;

За сравнение, средната цена за производство на бензин е около $0,5 до $0,8 за литър, ако не вземете предвид страни износителки на суров петрол като Саудитска Арабия или Венецуела, където един литър бензин струва по-малко от литър вода.

Биоетанол Е85

Може би лъвският дял сред всички видове гориво, съдържащи биоетанол, се заема от марката E85. Този тип гориво е 85% биоетанол и 15% обикновен нефтен бензин.

Тези горива са подходящи само за специално проектирани превозни средства, които могат да работят с биогорива. Обикновено те са обозначени като автомобили с гъвкаво гориво.

Биоетанол E85 е широко разпространен в Бразилия и се среща и в Съединените щати. В Европа и Азия класовете E5, E7 и E10 са по-често срещани със съдържание на биоетанол съответно 5, 7 и 10 процента. Останалата част от обема в тези горивни смеси традиционно се разпределя на обикновения бензин. Също така напоследък горивото E40 с 40% съдържание на биоетанол набира популярност.

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

Предимства и недостатъци на биоетанола

Нека първо да разгледаме ползите от биоетанола.

1. Относителна евтиност на производството. Това е при условие, че страната-производител не разполага със собствени, изобилни запаси от масло, а отрасълът на културите е развит. Например в Бразилия, която има малко собствени петролни запаси в цялата страна, но има развито селско стопанство и благоприятен климат, е много по-изгодно да се произвежда гориво на базата на биоетанол.
2. Екологичност на ауспуха. Чистият биоетанол отделя само вода и въглероден диоксид при изгаряне. При работа на биоетанол в атмосферата не се отделят тежки въглеводороди, частици сажди, въглероден окис, съдържащи сяра и фосфор компоненти. Според цялостна оценка (като се вземат предвид всички параметри, оценени по стандарта EURO), чистотата на отработените газове се оказа 8 пъти по-висока за двигатели, работещи на биоетанол.
3. Възобновяемост. Ако запасите от петрол са ограничени (доказан факт днес: теориите за регенеративната природа на петрола като емисии от недрата на Земята се отхвърлят от световната научна общност), то производството на биоетанол зависи само от добива на насажденията.
4. По-нисък разход на гориво. Средно при шофиране с биоетанол, с правилно конфигурирана горивна система, се спестяват до 15% гориво в обемно съотношение. Обикновено, вместо 10 литра бензин, автомобилът ще използва само 100 литра биоетанол на 8,5 километра.

Недостатъците на този вид гориво, особено по отношение на съществуващия автопарк, в момента са значителни.

1. Прекомерна консумация на биоетанол в автомобил, в който ECU няма настройки за работа на биогориво. И като цяло често има ниска ефективност на мотор, който не е предназначен за растително гориво. Факт е, че енергийната плътност и необходимото обемно съотношение въздух и гориво в биоетанола се различават от бензина. Това води до нестабилна работа на двигателя.
2. Разрушаване на гумени и пластмасови уплътнения. Свойствата на гумата и пластмасата, които позволяват на тези материали да бъдат практически неутрални по отношение на петролните енергийни носители, не могат да осигурят химическа устойчивост на етанол. А уплътненията, които издържат на взаимодействие с бензин в продължение на десетилетия, се унищожават за няколко месеца при постоянен контакт с алкохол.
3. Бърза повреда на двигател, който не е проектиран да се движи с биоетанол. Като следствие от предходните две точки.

Въз основа на гореизложеното можем да заключим, че биоетанолът ще бъде отлична алтернатива на конвенционалния бензин, ако автомобилът е проектиран за този вид гориво.

БИОЕТАНОЛ В ВАШАТА КОЛА: ПРИЯТЕЛ ИЛИ ВРАГ?