Az etanol fenntartható, hazai előállítású üzemanyag, magasabb oktánszámmal, mint benzin, ami lehetővé teszi, hogy jobban teljesítsen, mint a benzin. Az etanol előállításának és fogyasztásának azonban vannak környezeti hatásai, amelyeket felfedeztek, és ebben a cikkben ezeket fogjuk megvitatni.
Az etanol bio-szerves üzemanyag, amely helyettesíthető fosszilis tüzelőanyagok a közlekedésben. Nagy potenciállal rendelkezik a közlekedés szén-dioxid-mentesítéséhez és a környezeti teljesítmény javításához.
A jelenlegi kutatást a jövőben kiterjeszthetik a nagy sebességű SI motorokra is, hogy javítsák a teljesítményt és az égési jellemzőket a nanorészecskék benzinnel való adalékolásával. A teljesítményjellemzők javítása érdekében a numerikus elemzést egy másik alternatív energiaforrással meghajtott szikragyújtású motoron is el lehet végezni.
Ezen túlmenően ez a tanulmány javítható a kipufogógáz-visszavezetéssel, amely segít csökkenteni a NOx-kibocsátást, és úgy módosítja, hogy kettős üzemanyagú üzemmódban működjön.
Az etanol egy viszonylag olcsó alternatív üzemanyag, amely kevesebb szennyezéssel és nagyobb rendelkezésre állással büszkélkedhet, mint a keveretlen benzin. De bár az etanol üzemanyagként való felhasználásának számos előnye van, vannak hátrányai is.
Tartalomjegyzék
Mi az az etanol?
Az etanol egy gabonaalkohol, amely benzinnel keverhető és gépjárművekben használható. Sok benzinkút kevert üzemanyagot biztosít, amely általában 10 százalék etanol és 90 százalék benzin.
Az etanolt számos keményítőforrásból lehet fermentálni, beleértve a kukoricát, a búzát, a szemes cirokot, az árpát és a burgonyát, valamint cukornövényekből, például cukornádból és édescirokból.
Az etanolgyártás mellékterméke a lepárló szemek, amelyek nedvesen vagy szárítva is etethetők az állatokkal. Mivel a nedves lepárló szemek romlandók és nehezek, ami növeli a szállítási költségeket, általában egy etanolgyártó üzem 100 mérföldes körzetében használják fel.
A lepárló szemek stabilabbak és könnyebben szállíthatók, ha az etanolgyártó szárítja őket, ez azonban növeli az etanolgyártó energiaköltségét. A lepárló szemek sok tápanyagot megtartanak a kukoricából, mivel csak a keményítőt távolították el.
Hogyan állítják elő az etanolt?
Az etanolt „száraz őrleményként” ismert növényekkel állítják elő, a kukoricaszemeket apró szemcsékké őrlik. Ezután vizet adnak az őrölt kukoricához enzimekkel együtt, hogy a keményítőt fermentációhoz alakítsák. A cefrének is nevezett keveréket megfőzik, hogy a keményítőt tovább lebontsák.
A cefrét eltávolítják a főzőlapokról, és hagyják kihűlni, mielőtt egy második enzimet (glukoamaliz) adnának a cefréhez. Ez az enzim segít a folyékony keményítő cukrokká alakításában.
A cefréhez élesztőt adnak, és az erjesztés során etanol és szén-dioxid keletkezik. Körülbelül két nap múlva az erjedési folyamat befejeződik, és a cefre ismét felmelegszik.
A melegítés során az etanol gőzzé párolog, amelyet összegyűjtenek, miközben a maradék kukorica és élesztő szilárd anyag megmarad.
Az etanolgőz lehűl, és folyadékká kondenzálódik. Ezt a folyadékot dehidratálják, hogy eltávolítsák a felesleges vizet az etanolból, így a „vízmentes” etanol alkalmassá válik benzinnel való keverésre.
Az etanolt nedves őrlési eljárással is elő lehet állítani, amely a kukoricát több különböző komponensre választja szét, és számos lehetőséget kínál a végtermékekhez, beleértve az etanolt is. Ez a folyamat sokkal bonyolultabb és túlzott mértékű lehet.
Az etanol jó üzemanyag szikragyújtású motorokhoz. Dízel (biodízel) adalékaként használható. Az etanol a vegyipar fontos alapanyaga is.
Használata ellenére azonban az etanolhoz, annak gyártási folyamatához és fogyasztási folyamatához környezeti hatások társulnak. Íme az etanol környezetre gyakorolt hatásai.
10 Az Ethano környezeti hatásail
- Légszennyeződés
- Sok környezeti helyet foglal el
- Emberi hatás
- Hatás a mezőgazdaságra és az élelmiszertermelésre
- Hatás a talajra
- Globális felmelegedés
- Vízre gyakorolt hatás
- Metán (CH4) Generáció
- A tengeri élővilágra gyakorolt hatása.
- Tűzrobbanás
1. Levegőszennyezés
A kamionos és a vasúti szállítás az etanol keverési terminálokra történő szállításának fő módja, ahol az etanolt benzinnel keverik, hogy E-10 vagy E-85 keveréket képezzenek a fogyasztói motorok számára.
A drágább teherautó-, vasúti- és uszályszállítás használata megnöveli a gáz-halmazállapotú szennyező anyagok levegőbe kerülésének sebességét, ezáltal szennyezi a légkört.
A probléma megoldása érdekében azonban jelenleg az etanolt nem olyan csővezetékeken szállítják, amelyeket kőolajalapú termékekhez terveztek és használnak, hanem néhány cég teszteli az etanol szállítását ezen a módon.
Az etanol biológiai lebomlásának metabolitja, a butirát szintén káros szagokat kelthet.
2. Sok környezeti helyet foglal el
Az etanol egyik alapvető hatása a környezetre, hogy termőterületet igényel a növekedéshez.
Mivel elsősorban kukoricából származik, sok olyan területet használnak fel, amelyet élelmiszer- vagy állatállomány termesztésére lehetne használni, üzemanyagtermékek termesztésére.
3. Emberi hatás
Az etanol akut lenyelése fejfájást, hányingert, hányást, álmosságot, fáradtságot, károsodott ítélőképességet, eszméletvesztést, koordinációs zavart és kómát okozhat.
Belégzése szem- és felső légúti irritációt, fáradtságot és fejfájást okozhat, míg a bőrrel való érintkezés bőrirritációt okozhat, hosszan tartó érintkezés esetén a bőr kiszáradása, hámlása, viszketése és repedezése.
A súlyos alkoholfogyasztás mellett az etanol mellékterméke függőséget okozhat, és növelheti a sérülések és traumák minden típusát. A környezeti és genetikai tényezők szerepet játszanak az alkoholizmusra való hajlamban.
A mérsékelt etanolfogyasztás azonban csökkenti a stresszt, növeli a boldogság- és jólétérzetet, valamint csökkentheti a szívkoszorúér-betegség kockázatát.
Ezenkívül az alultápláltság lehet az etanol következménye, és közvetlen toxikológiai hatást is kifejthet a máj metabolizmusába és az immunológiai funkciókba való beavatkozása miatt.
Ok-okozati összefüggést figyeltek meg az alkohol és a különféle rákos megbetegedések között. Alkoholisták számára az alkoholfogyasztás abbahagyása és a kiegyensúlyozott táplálkozás javasolt elsődleges, nem specifikus terápiás intézkedés.
Az alkoholisták, májsérültek gyógyszeres terápiái vegyes eredményeket hoztak. A végstádiumú májbetegségben megfontolandó a májátültetés.
4. Hatás a mezőgazdaságra és az élelmiszertermelésre
Amint fentebb említettük, a kukorica- és szójaalapú bioüzemanyagok az élelmiszertermeléstől elvont földterületek mennyiségére vonatkoznak. Az etanol- és biodízel-termelés igényeinek kielégítéséhez elegendő mennyiségű növény termesztésének kihívása jelentős, és egyesek szerint leküzdhetetlen.
Az etanolt előállító növények termesztésére szánt földterületnek ez a nagy része csak nagymértékben érintette az élelmiszertermelést, mivel a mezőgazdaság volt a legnagyobb sújtotta. Ez élelmiszer-ellátási hiányhoz vezetett, mivel a más növények ültetvényeinek szántóterületét etanolos növényekhez használják.
Egyes hatóságok szerint eleget termel bioüzemanyagok széleskörű elterjedésének lehetővé tétele azt jelentené, hogy a világ fennmaradó erdeinek és nyílt területeinek nagy részét mezőgazdasági területté kell átalakítani, ami olyan áldozat, amelyet kevesen hajlandók hozni.
5. Hatás a talajra
Általában véve a kukoricatermesztés a tápanyag- és üledékszennyezés gyakori forrása. Bár az etanolt és más bioüzemanyagokat gyakran népszerűsítik a benzin tiszta, olcsó alternatívájaként, az ipari kukorica- és szójatermesztés még mindig káros hatással van a környezetre, csak más módon.
Ez különösen igaz az ipari kukoricatermesztőkre. Az etanol céljára történő kukoricatermesztés nagy mennyiségű szintetikus műtrágyát és gyomirtót igényel.
Ezenkívül a növények termesztéséhez és bioüzemanyaggá alakításához szükséges energiával foglalkozó kutatás arra a következtetésre jutott, hogy az etanol kukoricából történő előállításához 29%-kal több energiára van szükség, mint amennyit az etanol képes előállítani.
6. Globális felmelegedés
Ha benzinnel keverik a jármű üzemanyagaként, az etanol bizonyos emissziós előnyöket kínál a jármű típusától, a motor kalibrációjától és a keverési szinttől függően.
A hagyományos tüzelőanyagokhoz hasonlóan az etanolkeverékek használata és tárolása szabályozott szennyezőanyagok, mérgező vegyi anyagok és üvegházhatású gázok (ÜHG-k) kibocsátását eredményezheti, amelyek a fő okai globális felmelegedés.
7. Vízre gyakorolt hatás
Az etanol kiömlésével kapcsolatos legjelentősebb hatások a felszíni vizekre vonatkoztak. Egyes esetekben a felszíni víz becsapódása az oxigénhiány következtében több nappal a kiömlés után elpusztítja a vízi élőlényeket.
A becsapódás az eredeti helytől nagy távolságra is bekövetkezhet. Ezenkívül az etanolból kiömlött anyagok átszivároghatnak a talajon, ami a talajvíz esetleges szennyeződéséhez és a felszíni vizekbe való kibocsátásához vezethet, ami ciklikus folyamat és metánképződés is lehet.
8. Metán (CH4) Generáció
Az etanol anaerob lebomlása a talajvízben metángáz képződéséhez vezet. A telítetlen talajban a robbanási határértéket meghaladó metán jelenléte robbanásveszélyt jelenthet.
A metángáz hosszú időn keresztül képződhet, és hosszú ideig megmarad a talajgázban. A légkörnek kitéve pedig a föld hőmérsékletének felmelegedéséhez vezethet, mivel a metán (CH4) gáz üvegházhatású gázként ismert.
9. Hatás a tengeri élővilágra.
A tengeri etanol kiömlése azt a veszélyt rejti magában, hogy mérgező a kibocsátással közvetlenül érintkező ökológiai receptorokra, és hatással lehet a felszínre. vízi ökoszisztéma.
Az oxigénhiány az etanol egyik fő hatása a tengeri élővilágra, mivel nem lesz elegendő oxigén a tengeri élőlények befogadásához, ami idővel a vízi élőlények halálához vezet.
10. Tűzrobbanás
Az etanol esetében a tűzveszélyesség jelenti a legnagyobb veszélyt, akárcsak a benzin esetében. Főleg, ha hígítatlanul napfény éri. A tanulmány azt mutatja, hogy az etanol gyúlékonysági tartománya széles (3.3-19% vagy 33,000 190,000-XNUMX XNUMX ppm).
A gyúlékonyság miatti aggodalomra tekintettel a környezet, valamint az emberek élete és tulajdonságai veszélybe kerülhetnek, ha bármilyen robbanás következik be.
Ezen túlmenően az elektromos áramot vezető képessége áramütéshez és esetleg tűzgyulladáshoz vezethet, ha nincs megfelelően földelve és csatlakoztatva az áttöltési műveletek során.
Összegzés
Az etanol, amely az egyik legígéretesebb bioüzemanyag, világszerte felkeltette a figyelmet a több mint egy évtizede kezdődő olajválság miatt. Ahhoz azonban, hogy az etanol előnyösebb legyen a környezet számára, szükség van egy jól szabályozott rendszerre, amely többféle etanolt tartalmaz. Ennek célja a környezet védelme és megóvása.
GYIK – Az etanol környezeti hatásai
Miért káros a kukorica etanol a környezetre?
A kukorica-etanolból hiányoznak az egyéb megújuló energiaforrások, például a cellulóztartalmú etanol, a szél- és a napenergia környezetvédelmi tulajdonságai. Mivel a kukorica etanolról kiderült, hogy akár 24%-kal szén-dioxid-intenzívebb, mint a benzin, és így bizonyítottan nem klímabarát üzemanyag.
ajánlások
- 8 Az ökoturizmus környezeti hatásai
. - 10 Az erőművek környezetre gyakorolt negatív hatásai
. - 10 A rézbányászat környezeti hatásai
. - 10 Az elektronikai hulladék környezeti hatásai
. - 6 Az élelmiszer-pazarlás környezeti hatásai
Ahamefula Ascension ingatlantanácsadó, adatelemző és tartalomíró. A Hope Ablaze Alapítvány alapítója, és az ország egyik tekintélyes főiskoláján végzett környezetvédelmi menedzsment szakon. Az olvasás, a kutatás és az írás megszállottja.