Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Is ethanol echt milieuvriendelijker dan gas?


In de energiesector staat de noodzaak van verandering niet langer ter discussie. Naast het gevaar van volledige afhankelijkheid van buitenlandse olie wanneer zowel de wereldpolitiek als de gasprijzen volatieler zijn dan ooit, begint de milieu-impact van het sneller verbranden van miljoenen gallons fossiele brandstoffen dan we kunnen zeggen "broeikasgassen" in het algemene bewustzijn door te dringen . Dus wat is het antwoord? Sommigen zeggen dat het waterstof is, wat een briljant alternatief is, maar uiteindelijk enkele complexe vragen over veiligheid oproept. Anderen wijzen op natuurlijke hulpbronnen zoals zonlicht en wind. Delen van de hernieuwbare-energiesector zijn ook erg enthousiast over ethanol -- hoe kun je argumenteren tegen de wijsheid om onze auto's van overvloedige maïs te voorzien?

Blijkbaar kun je er ruzie over maken, en veel mensen zijn dat ook. Eerst een korte introductie over wat ethanol is en hoe het wordt gemaakt.

Ethanol is graanalcohol . In de Verenigde Staten wordt het meestal gemaakt van maïs . In Brazilië wordt het meestal gemaakt met suikerriet. Tarwe, gerst en aardappelen zijn ook bronnen van ethanol.

Er zijn een aantal manieren om ethanol van brandstofkwaliteit te maken, en een van de meest voorkomende is de droogmolenmethode , wat ongeveer als volgt gaat:

  • De maïs (of ander graan) gaat door een maalmeel. Het komt eruit als een poeder.
  • Een mengsel gemaakt van dit graanpoeder, water en een enzym komt in een kooktoestel met hoog vuur, waar het vloeibaar wordt. Het enzym helpt bij het afbreken van de graanverbinding om te helpen bij het vloeibaarmakingsproces.
  • Het vloeibaar gemaakte beslag wordt afgekoeld en er wordt nog een enzym aan het mengsel toegevoegd. Dit enzym zet het zetmeel om in suikers die kunnen worden gefermenteerd om alcohol te creëren.
  • Gist wordt aan het suikermengsel toegevoegd om het fermentatieproces te starten. De suikers worden afgebroken tot ethanol (een vorm van alcohol) en koolstofdioxide.
  • Het gefermenteerde mengsel wordt gedestilleerd. De ethanol scheidt zich van de vaste stoffen.
  • Een dehydratatieproces verwijdert water uit de afgescheiden ethanol.
  • Er wordt een kleine hoeveelheid benzine aan de ethanol toegevoegd om het ondrinkbaar te maken. Alle ethanol die als brandstof wordt gebruikt, moet niet-drinkbaar worden gemaakt.

Bijproducten van dit proces, waaronder graan van de distilleerder en kooldioxide, zijn nuttig in de landbouw- en veeteeltindustrie en kunnen door de ethanolfabriek voor verschillende doeleinden worden verkocht. Maar volgens veel experts in de landbouw heeft het grote nadelen om van ethanol een belangrijke speler in de brandstofindustrie te maken.

In dit artikel zullen we bekijken wat ethanol tot een potentieel goede bron van schone energie maakt -- en ontdekken waarom sommige mensen denken dat dit potentieel beperkt is.

>Ethanolcontroverse


In zijn huidige status als brandstofadditief met een laag percentage zijn de voordelen van ethanol duidelijk. Omdat ethanol in zijn chemische structuur veel zuurstof bevat, brandt het vrij schoon. Toegevoegd in kleine hoeveelheden (meestal een deel ethanol, negen delen benzine) aan de benzine die onze auto's van brandstof voorziet, vermindert het de uitstoot van broeikasgassen zoals koolmonoxide en stikstofoxiden. Argonne National Laboratory meldt een afname van ongeveer 10 ton (9,07 ton) in de uitstoot van broeikasgassen als gevolg van het gebruik van ethanolbrandstof alleen al in 2007 [bron:Biofuels Digest]. Een onderzoek uit 2006 in Wisconsin toonde 16 procent minder dagen met een hoog ozongehalte sinds de introductie van 10-90-brandstof in 1994 [bron:ethanol].

De toevoeging van ethanol aan de brandstofmix vermindert ook de hoeveelheid benzine die we verbruiken tijdens het rijden, en elke auto kan rijden op deze 10-90 ethanolmix (genaamd E10). De 85-15 ethanolmix (E85 genaamd) die alleen brandstof voor voertuigen met speciale flexibele brandstof (FFV's) gebruikt, brandt nog schoner, waardoor er verder minder schadelijke gassen in de atmosfeer vrijkomen die lucht- en waterverontreiniging, opwarming van de aarde en smog kunnen veroorzaken. Maar slechts een relatief handvol voertuigen kan op deze mix rijden - één op de 40 auto's vanaf 2006 [bron:Joyce]. Het is niet vaak voorradig in benzinestations.

Het probleem met het op grote schaal gebruiken van ethanol als brandstof komt neer op twee primaire, gerelateerde problemen:

  • Er zit lang niet zoveel energie in ethanol als in benzine.
  • Het creëren van aanzienlijke hoeveelheden energie uit voedselgewassen zou de beschikbare hoeveelheid land uitputten voor het verbouwen van echt voedsel dat mensen kunnen eten.

Hoewel de meeste experts het over deze twee punten eens zijn, hebben ze de neiging om qua mate van elkaar te verschillen.

Volgens landbouwprofessor aan de Cornell University, David Pimentel, zorgt de productie van ethanol in feite voor een netto energieverlies. Volgens zijn berekeningen kost het produceren van maïs en het verwerken ervan tot 3,7 liter ethanol 131.000 BTU's energie; maar 1 gallon ethanol bevat slechts 77.000 BTU's [bron:gezondheid en energie]. En aangezien boeren apparatuur gebruiken die door fossiele brandstoffen wordt aangedreven om de maïs te planten, te onderhouden en te oogsten, en machines gebruiken die op fossiele brandstoffen worden aangedreven om die maïs te verwerken tot ethanol en vervolgens, in bijna alle gevallen, om het product via brandstofaangedreven transport, verbrandt de ethanolindustrie in feite grote hoeveelheden benzine om deze alternatieve brandstof te produceren. Die ethanol zou uiteindelijk minder energie kunnen bevatten dan de benzine die is verbruikt om het te produceren.

Het transportaspect van het proces zou echter snel kunnen veranderen met de opening van de allereerste Amerikaanse ethanolpijpleiding in december 2008. Het vervoert ethanol 85 mijl (136 kilometer) door Florida van Tampa naar Orlando. Ethanol in leidingen is altijd een probleem geweest omdat de brandstof onzuiverheden opneemt op de weg van punt A naar punt B. Deze onzuiverheden zijn onaanvaardbaar in ethanol en kunnen het materiaal van traditionele gaspijpleidingen beschadigen. Maar het bedrijf uit Texas dat de pijplijn heeft ontwikkeld, lijkt de uitdagingen te hebben overwonnen [bron:Galbraith].

Dat is natuurlijk maar één pijplijn. Toch zijn niet alle wetenschappers het eens met Pimentel's scherpe analyse met betrekking tot energie-efficiëntie. Het Amerikaanse National Renewable Energy Lab constateert dat het 1 BTU fossiele brandstof nodig heeft om 1,3 BTU ethanol op de markt te krijgen [bron:NREL]. Dat zou een nettowinst van 30 procent in energie betekenen, geen nettoverlies.

Afgezien van energie-efficiëntie, zien degenen in het kamp van Pimentel maïs eigenlijk niet als een echt hernieuwbare energiebron. Pimentel schat dat het een jaar lang aandrijven van een auto met ethanol 11 acres (44.515 vierkante meter) maïs zou vereisen, ruimte die kan worden gebruikt om ten minste zeven mensen te voeden [bron:Health and Energy]. Aangezien maïsvelden in de Verenigde Staten enige tijd nodig hebben om zichzelf weer aan te vullen, vanwege zowel bodemerosie als irrigatieproblemen, zouden die hectares uiteindelijk voor een langere periode buiten gebruik zijn, wat betekent dat er geen maïs voor ethanol en geen bruikbare grond voor ander voedsel is gewassen. Om een ​​op ethanol gebaseerde brandstofindustrie in stand te houden, zou steeds meer landbouwgrond moeten worden gereserveerd voor alleen maïs. Het uiteindelijke resultaat zou een tekort aan in eigen land geteeld voedsel kunnen zijn en hogere prijzen in de supermarkt voor allerlei producten.

Een mogelijk antwoord op de controverse over ethanol is iets dat cellulose-ethanol wordt genoemd . Cellulose-ethanol wordt gemaakt van non-foodproducten zoals maïsstengels, houtsnippers en switchgrass. Als dit kleine hoekje van de ethanolindustrie zich ontwikkelt tot een producent die groot genoeg is, kan cellulose-ethanol een levensvatbaar, goedkoper compromis blijken te zijn in het debat tussen ethanol en benzine.

Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over ethanol en andere opties voor hernieuwbare energie.

AutoFuel EconomyHoe de prijsstelling van alternatieve brandstoffen werktAutoAlternative FuelsAlternative FuelAutoAlternative Fuels10 Ideeën voor alternatieve brandstoffen die nooit uit het lab zijn gekomenAutoHybrid TechnologyWat zijn de moeilijkste normen waaraan moet worden voldaan voor een auto op alternatieve brandstof?AutoHybrid TechnologyHoe tankstations voor alternatieve brandstof werkenAutoHybrid TechnologyWat is 's werelds goedkoopste auto op alternatieve brandstof? AutoBiofuelsIs biobrandstof uit algen een levensvatbaar alternatief voor olie?AutoBiofuelsPromoot oliemaatschappijen alternatieve energie?Autohybride technologieTop 10 alternatieve brandstoffen op de weg op dit momentAutoBiofuelsIs biobrandstof een redelijk (en veilig) alternatief voor vliegtuigbrandstof?AutoAlternative FuelsAlternative Fuel Vehicle PicturesAutoAlternative FuelsNatural Gas Vehicles:A Clean AlternativeAutoAlternative FuelsHoe Brandstofcellen werkenAutoalternatieve brandstoffenHoe biodiesel werktAutoalternatieve brandstoffenIs ethanol echt milieuvriendelijker dan gas?Autoalternatieve brandstoffenHoeveel maïs voor ethanolAutoalternatieve brandstoffenKan zout water ca. rs?Auto-alternatieve brandstoffenHoe aardgasvoertuigen werkenAuto-alternatieve brandstoffenE85 Ethanol Flex Fuel-overzichtAuto-alternatieve brandstoffenKan ethanol uw motor beschadigen?Auto-alternatieve brandstoffenWat is topbrandstof en wat is het verschil met benzine?Auto-alternatieve brandstoffenKan een auto op kernenergie rijden? Wetenschap Energieproductie Wat is het goedkoopste alternatief voor nieuwe energie? Wetenschap Groene wetenschap Wat is de goedkoopste nieuwe alternatieve energie? Wetenschap Groene wetenschap10 gekke vormen van alternatieve energie Wetenschap Groene wetenschap Zullen alternatieve brandstoffen de wereldwijde graanvoorraad uitputten?

>Veel meer informatie

Verwante HowStuffWorks-artikelen

  • Grassoline:kunnen we auto's van brandstof voorzien met gras?
  • Zullen alternatieve brandstoffen de wereldwijde graanvoorraad uitputten?
  • Hoe de waterstofeconomie werkt
  • Hoe hybride auto's werken
  • Hoe elektrische auto's werken
  • Hoe biodiesel werkt
  • Hoe windenergie werkt
  • Hoe zonnecellen werken

Meer geweldige links

  • Ethanol.org
  • Nationaal laboratorium voor hernieuwbare energie
  • The New York Times:Springtime for Ethanol -- 23 januari 2007
  • Planeet Groen
  • TreeHugger.com

>Bronnen

  • "Argonne National Laboratory zegt dat ethanol de BSE's in 2007 met 10 miljoen ton heeft verlaagd." Biobrandstoffen Digest. 22 april 2008. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/22/argonne-national-laboratory-says-ethanol-reduced-gges-by-10-million-tons-in-2007/
  • Barrionuevo, Alexei. "Lentetijd voor ethanol." De New York Times. 23 januari 2007. http://www.nytimes.com/2007/01/23/washington/23ethanol.html?_r=1&th&emc=th&oref=slogin
  • Ethanol.org http://www.ethanol.org/
  • Galbraith, Kate. "Een ethanolpijpleiding begint te werken." De New York Times. 10 december 2008.http://greeninc.blogs.nytimes.com/2008/12/10/an-ethanol-pipeline-begins-service/?hp
  • Halperin, Alex. "Ethanol:mythen en realiteiten." Zakenweek Online. 19 mei 2006. http://www.businessweek.com/technology/content/may2006/ tc20060519_225336.htm
  • Joyce, Christoffel. "Studie ondersteunt ethanol als vervanging voor benzine." NPR.org. 26 januari 2006. http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5173420
  • Segelkin, Roger. "Ethanolbrandstof uit maïs bekritiseerd als 'niet-duurzame gesubsidieerde voedselverbranding'." GezondheidAndEnergie.com. http://healthandenergy.com/ethanol.htm