Bioetanol. Je možné prejsť na nové palivo?
Výroba bioetanolu
Bioetanol, podobne ako bionafta, sa vyrába z rastlinných materiálov. Častejšie ako iné sa na výrobu bioetanolu berú dve plodiny: kukurica a cukrová trstina. Napríklad výroba bioetanolu v Spojených štátoch je založená hlavne na kukurici, v Brazílii - na cukrovej trstine. Ako suroviny sa však dajú použiť aj iné rastliny s vysokým obsahom škrobu a rastlinných cukrov: zemiaky, cukrová repa, batáty atď.
Vo svete je výroba bioetanolu najrozvinutejšia v Amerike. Výrobné kapacity Brazílie a USA tvoria spolu viac ako polovicu (presnejšie vyše 60 %) svetovej produkcie tohto paliva.
Bioetanol je v podstate obyčajný etylalkohol (alebo etanol), ktorý sa používa pri výrobe alkoholických nápojov so známym chemickým vzorcom C2H5OH. Bioetanol však nie je vhodný na konzumáciu potravín kvôli prítomnosti špeciálnych prísad, prísad do palív. Okrem terc-butylmetyléteru (MTBE), ktorý zvyšuje detonačnú odolnosť biopalív, znižuje korozívnosť alkoholov a je nosičom dodatočného kyslíka podieľajúceho sa na spaľovaní, sa do bioetanolu pridávajú malé množstvá ďalších prísad.
Je známych niekoľko technológií výroby bioetanolu.
- Fermentácia bio produktov. Známy od staroveku a najjednoduchší spôsob získavania etylalkoholu. Pri kvasnej fermentácii zmesí obsahujúcich cukor sa získa roztok s hmotnostným obsahom etanolu asi 15 %. So zvýšením koncentrácie kvasinkové baktérie odumierajú, čo vedie k zastaveniu výroby etylalkoholu. Následne sa alkohol z roztoku oddelí destiláciou. V súčasnosti sa tento spôsob pri priemyselnej výrobe bioetanolu nepoužíva.
- Výroba s použitím rekombinantných liečiv. Surovina je rozdrvená a fermentovaná glukoamylázou a amylosubtilínom. Potom sa destiluje v urýchľovacích kolónach s oddelením alkoholu. Široko používaný spôsob priemyselnej výroby bioetanolu.
- produkcia hydrolýzy. V skutočnosti ide o výrobu alkoholu z vopred hydrolyzovaných surovín obsahujúcich celulózu priemyselnou fermentáciou. Používa sa najmä v Rusku a ďalších postsovietskych krajinách.
V súčasnosti je svetová produkcia bioetanolu podľa rôznych odhadov o niečo menej ako 100 miliónov ton ročne.
Bioetanol. Cena za liter
Náklady na výrobu bioetanolu na 1 liter závisia od viacerých faktorov.
- Počiatočné náklady na suroviny pestované na spracovanie.
- Efektívnosť použitých surovín (technológia výroby a pomer výsledného bioetanolu k množstvu použitých surovín).
- Logistika výroby (čím bližšie k plantážam so surovinami sú spracovateľské podniky, tým je výroba lacnejšia, pretože náklady na dopravu v prípade tohto typu paliva zohrávajú významnejšiu úlohu ako pri výrobe benzínu).
- Samotné náklady na výrobu (vyrobiteľnosť zariadení, odmeňovanie pracovníkov, náklady na energie).
Preto sa v rôznych krajinách náklady na výrobu 1 litra bioetanolu líšia. Tu sú náklady na toto palivo na liter v niektorých krajinách sveta:
- USA - 0,3 USD;
- Brazília - 0,2 USD;
- vo všeobecnosti pre európskych výrobcov - asi 0,5 USD;
Pre porovnanie, priemerné náklady na výrobu benzínu sú asi 0,5 až 0,8 dolára za liter, ak neberiete do úvahy krajiny vyvážajúce ropu ako Saudská Arábia alebo Venezuela, kde liter benzínu stojí menej ako liter vody.
Bioetanol E85
Azda leví podiel medzi všetkými druhmi palív s obsahom bioetanolu zaberá značka E85. Tento typ paliva je 85 % bioetanol a 15 % bežný ropný benzín.
Tieto palivá sú vhodné len pre špeciálne navrhnuté vozidlá schopné jazdiť na biopalivá. Zvyčajne sú označené ako autá Flex-fuel.
Bioetanol E85 je široko distribuovaný v Brazílii a nachádza sa aj v Spojených štátoch. V Európe a Ázii sú triedy E5, E7 a E10 bežnejšie s obsahom bioetanolu 5, 7 a 10 percent. Zvyšok objemu v týchto palivových zmesiach sa tradične prideľuje bežnému benzínu. V poslednom čase si získava na popularite aj palivo E40 so 40 % obsahom bioetanolu.
//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo
Výhody a nevýhody bioetanolu
Najprv sa pozrime na výhody bioetanolu.
- Relatívna lacnosť výroby. To za predpokladu, že krajina-výrobca nemá svoje vlastné, bohaté zásoby ropy a je rozvinutý rastlinný priemysel. Napríklad Brazília, ktorá má na celoštátnej úrovni málo vlastných zásob ropy, no má rozvinuté poľnohospodárstvo a priaznivú klímu, je oveľa výnosnejšie vyrábať palivo na báze bioetanolu.
- Ekologické emisie. Čistý bioetanol pri spaľovaní uvoľňuje iba vodu a oxid uhličitý. Keď motor beží na bioetanol, do atmosféry neunikajú žiadne ťažké uhľovodíky, častice sadzí, oxid uhoľnatý, zložky obsahujúce síru a fosfor. Podľa komplexného posúdenia (s prihliadnutím na všetky parametre posudzované podľa normy EURO) vyšla čistota výfukových plynov pri motoroch na bioetanol 8x vyššia.
- Obnoviteľnosť. Ak sú zásoby ropy konečné (dnes overený fakt: svetová vedecká komunita odmieta teórie o regeneratívnosti ropy ako emisií z útrob Zeme), potom produkcia bioetanolu závisí len od výnosu plantáží.
- Nižšia spotreba paliva. V priemere sa pri jazde na bioetanol so správne nakonfigurovaným palivovým systémom ušetrí až 15 % paliva v pomere objemu. Bežne namiesto 10 litrov benzínu spotrebuje auto len 100 litra bioetanolu na 8,5 kilometrov.
Nevýhody tohto druhu paliva, najmä vo vzťahu k existujúcemu vozovému parku, sú v súčasnosti značné.
- Nadmerná spotreba bioetanolu v aute, v ktorom ECU nemá nastavenia pre prácu na biopalivo. A vo všeobecnosti je často nízka účinnosť motora, ktorý nie je určený na rastlinné palivo. Faktom je, že hustota energie a požadovaný objemový pomer vzduchu a paliva v bioetanole sa líši od benzínu. To vedie k nestabilnej prevádzke motora.
- Zničenie gumových a plastových tesnení. Vlastnosti gumy a plastu, ktoré umožňujú, aby tieto materiály boli prakticky neutrálne vzhľadom na ropné nosiče energie, nemôžu poskytnúť chemickú odolnosť voči etanolu. A tesnenia, ktoré vydržia interakciu s benzínom desiatky rokov, sa neustálym kontaktom s alkoholom zničia v priebehu niekoľkých mesiacov.
- Rýchla porucha motora, ktorý nie je určený na jazdu na bioetanol. V dôsledku dvoch predchádzajúcich bodov.
Na základe vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že bioetanol bude vynikajúcou alternatívou ku konvenčnému benzínu, ak je automobil určený na tento typ paliva.
