Ưu nhược điểm & Thông tin về khí Ethanol E85

NộI Dung

• Ưu điểm Ethanol
• Giảm khí nhà kính
• Tái sử dụng các trạm nhiên liệu hiện có
• Nhiều lựa chọn thay thế cho sản xuất etanol
• Ethanol cân bằng năng lượng
• Nhược điểm của etanol
• Cơ sở hạ tầng ethanol kém
• Số dặm thấp
• Biến động giá xăng dầu
• Nhiên liệu ăn mòn
• Cần không gian cây trồng lớn
• Làm thế nào để bạn sản xuất ethanol?
• Phần kết luận

Động cơ xăng đã xuất hiện từ thế kỷ trước, nhưng bạn có biết rằng ethanol là một loại nhiên liệu rất cạnh tranh?

Ethanol được tạo ra bằng cách lên men và chưng cất ngô hoặc đường mía. Khi ngày càng có nhiều quốc gia cố gắng giảm lượng khí thải carbon dioxide, các nhà sản xuất xe hơi đang tìm kiếm các nguồn nhiên liệu thay thế.

Nhiên liệu sinh học được sử dụng kết hợp với xăng với tỷ trọng 10-90%.

Ở một số quốc gia, chẳng hạn như Brazil, tỷ lệ này thậm chí còn cao hơn ở mức 85%. Nhưng, tại sao mọi người lại sử dụng ethanol để chạy xe của họ?

Ưu điểm Ethanol

Giảm khí nhà kính

Sự ưa thích ngày càng tăng đối với etanol so với xăng vì etanol dẫn đến giảm khí nhà kính. Xăng tạo ra carbon dioxide như một sản phẩm phụ, có hại cho môi trường. Tuy nhiên, nhiều động cơ chạy bằng diesel tham gia vào quá trình sản xuất etanol.

Những cải tiến trong quy trình sản xuất dẫn đến giảm đáng kể lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Theo một số nghiên cứu, một chiếc ô tô chạy bằng ethanol trong một dặm gây ra lượng khí thải nhà kính ít hơn tới 30%.

Tái sử dụng các trạm nhiên liệu hiện có

Một số người phản đối việc sử dụng ethanol cho rằng cơ sở hạ tầng không đủ để hỗ trợ ethanol. Nhưng các trạm chiết rót ethanol có thể sử dụng các trạm chiết rót hiện có. Các nhà kho và đường ống có thể dễ dàng điều chỉnh để bắt đầu sử dụng ethanol. Ở một số vùng của Hoa Kỳ, có các trạm chiết rót ethanol đang được phát triển.

Nhiều lựa chọn thay thế cho sản xuất etanol

Nhiều người thường sản xuất ethanol bằng cách sử dụng ngô hoặc mía, nhưng có nhiều lựa chọn thay thế đáng tin cậy khác. Xenlulo và sợi thực vật - sẵn có - có thể được sử dụng để sản xuất etanol xenlulo. Có nhiều dạng sợi thực vật ở biển và trên đất liền.

Các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất etanol có thể được tái sử dụng trong các sản phẩm khác. Hạt chưng cất khô có thể được sử dụng như một nguồn thức ăn cho động vật. Khí cacbonic sinh ra có thể được sử dụng trong sản xuất kem và làm chất làm đông.

Ethanol cân bằng năng lượng

Mỗi đơn vị etanol tạo ra các đơn vị năng lượng tương ứng. Một số nguồn ethanol rất cân bằng về năng lượng. Ngô ở Mỹ tạo ra 1,3 đơn vị năng lượng cho mỗi đơn vị sử dụng, trong khi ở Brazil, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng có thể có hơn 8 đơn vị năng lượng cho mỗi đơn vị đường mía.

Thí nghiệm với xenlulozơ cho thấy một đơn vị sản phẩm có thể thu được 36 đơn vị năng lượng.

LIÊN QUAN: E85 so với Xăng - Tôi nên chọn cái nào?

Nhược điểm của etanol

Cơ sở hạ tầng ethanol kém

Việc sử dụng rộng rãi ethanol làm nguồn năng lượng cho ô tô bị cản trở do thiếu cơ sở hạ tầng đầy đủ ở các khu vực hỗ trợ sản xuất ethanol. Tại các khu vực sử dụng ethanol, thiếu các trạm đổ xăng và điều này đồng nghĩa với việc người lái xe vẫn tiếp tục sử dụng xăng. Quá trình sản xuất sử dụng máy móc chạy bằng dầu diesel, loại máy này cũng thải ra khí nhà kính.

Đầu tư vốn nhiều hơn là cần thiết để cải thiện sản xuất ethanol, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

Số dặm thấp

Ethanol không mạnh bằng xăng và điều này có nghĩa là bạn sẽ bị giảm hiệu suất lái xe. Người ta ước tính rằng con số này thấp hơn từ 20 đến 30 phần trăm. Ở một số quốc gia - nơi khan hiếm ethanol - việc đổ xăng vào ô tô của bạn sẽ rẻ hơn so với việc đổ xăng ethanol.

Người ta ước tính rằng cần 1,4 gallon để thay thế một gallon xăng trên một chiếc ô tô. Điều này làm cho ethanol làm nhiên liệu kém hiệu quả hơn. Hầu hết những người lái xe chạy bằng ethanol đã cho biết giảm từ 30 đến 25% quãng đường khi sử dụng ethanol so với xăng.

Biến động giá xăng dầu

Xăng được áp dụng theo giá nhiên liệu quốc tế. Những mức giá này dao động rất nhiều do nhu cầu và đôi khi ảnh hưởng chính trị. Chi phí xăng dầu khiến việc chạy và vận hành xe ô tô sử dụng 100% xăng trở nên đắt đỏ. Các nước có diện tích sản xuất ngô lớn thường có xu hướng sản xuất ethanol với giá rẻ hơn xăng.

Giá etanol ít biến động hơn.

Nhiên liệu ăn mòn

Mặc dù đúng là etanol có thể được phân phối thông qua cơ sở hạ tầng xăng dầu hiện có, nhưng sẽ có những vấn đề về tính ăn mòn của etanol. Đó là do ethanol hút nước khiến đường ống bị rỉ sét. Nó cũng có thể làm ô nhiễm nước, gây ra các vấn đề về động cơ.

Các kỹ sư sẽ phải đưa ra một số loại vật liệu cách nhiệt bên trong các đường ống để ngăn chặn sự ăn mòn.

Cần không gian cây trồng lớn

Bạn cần một diện tích đất lớn để sản xuất đủ lượng ethanol để cung cấp nhiên liệu cho ô tô ở một quốc gia như Hoa Kỳ. Giá ngô luôn biến động, có nghĩa là bạn không bao giờ biết được giá để sản xuất một đơn vị etanol là bao nhiêu. Giá đất cao và việc sử dụng nhiều ha đất để sản xuất ngô sẽ rất tốn kém.

Động vật ăn ngô, và điều đó gây áp lực cho việc sử dụng ngô. Giải pháp thay thế sẽ là sử dụng rộng rãi etanol gốc xenlulo. Giá ethanol tăng sẽ dẫn đến việc nông dân thích sản xuất nó hơn. Điều này sẽ dẫn đến nhiều đất canh tác hơn. Các chính phủ sẽ phải cung cấp nhiều khoản trợ cấp khác nhau cho nông dân để khuyến khích sản xuất ngô.

Sản xuất ngô phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết khác nhau. Mọi người sử dụng ô tô hàng ngày, và việc sản xuất nhiên liệu không nên theo mùa. Nếu sâu bệnh ảnh hưởng đến sản xuất ngô, sản lượng ethanol sẽ giảm.

Làm thế nào để bạn sản xuất ethanol?

Phần đầu tiên của quá trình sản xuất ethanol là trồng ngô hoặc mía. Đây là sản phẩm được thu hoạch và các sản phẩm thô sẽ trải qua quá trình lên men. Các enzym được thêm vào nguyên liệu, có tác dụng chuyển hóa tinh bột thành đường. Đường sau đó được chưng cất. Trong quá trình chưng cất, nước được loại bỏ khỏi dung dịch, để lại etanol.

Tuy nhiên, trong quá trình chưng cất, etanol không tinh khiết - khoảng 85% - và phải tiến hành khử nước để tăng hiệu quả của nó.

Trong quá trình khử nước, xyclohexan và benzen được thêm vào dung dịch để tạo ra hơi và chất lỏng. Điều này cũng tạo ra etanol khan và hỗn hợp hơi của benzen, nước và xiclohexen. Để tăng tính bay hơi của etanol, một thành phần bậc ba được thêm vào.

Phần kết luận

Ethanol thường được sử dụng làm nhiên liệu thay thế cho xăng. Việc phát thải khí nhà kính thấp là một lợi ích bổ sung cho môi trường. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm để phát triển cơ sở hạ tầng và tạo thêm đất canh tác để trồng ngô.

Giá xăng dầu biến động khiến các nhà khoa học phải tìm kiếm các nguồn nhiên liệu thay thế, và ethanol tình cờ là một lựa chọn tốt.