Etanol je udržitelné palivo vyráběné v domácnostech s vyšším oktanovým číslem než benzín, což mu umožňuje lepší výkon než benzín. Existují však některé dopady výroby a spotřeby etanolu na životní prostředí, které byly objeveny, a my o nich budeme diskutovat v tomto článku.
Etanol je bio-organické palivo, které lze použít jako náhradu fosilní paliva v dopravě. Má velký potenciál přispět k dekarbonizaci dopravy a zlepšit environmentální výkonnost.
Současný výzkum může být v budoucnu rozšířen na vysokorychlostní zážehové motory, aby se zlepšil výkon a spalovací charakteristiky dopováním nanočástic benzínem. Numerická analýza může být provedena na zážehovém motoru, který je poháněn jiným alternativním zdrojem energie pro zlepšení výkonnostních charakteristik.
Kromě toho může být tato studie vylepšena zahrnutím recirkulace výfukových plynů, která pomůže snížit emise NOX, a úpravou pro provoz v dvoupalivovém režimu.
Etanol je relativně levné alternativní palivo, které se může pochlubit menším znečištěním a větší dostupností než nemísený benzín. Ale i když existuje mnoho výhod používání etanolu jako paliva, existují také některé nevýhody.
Obsah
Co je Ethanol?
Ethanol je obilný líh, který lze míchat s benzínem a používat v motorových vozidlech. Mnoho čerpacích stanic poskytuje směsné palivo, což je obvykle 10 procent etanolu a 90 procent benzínu.
Ethanol může být fermentován z mnoha zdrojů škrobu, včetně kukuřice, pšenice, čiroku, ječmene a brambor a z cukrových plodin, jako je cukrová třtina a sladký čirok.
Vedlejším produktem výroby etanolu jsou zrna lihovaru, která mohou být krmena hospodářským zvířatům buď mokrá, nebo sušená. Protože zrna z mokrých destilátorů podléhají zkáze a jsou těžká, což zvyšuje náklady na dopravu, obvykle se používají v okruhu 100 mil od továrny na etanol.
Zrna lihovaru jsou stabilnější a snadněji se přepravují, když je výrobce etanolu suší, což však zvyšuje náklady na energii pro výrobce etanolu. Zrna lihovaru si uchovávají mnoho živin z kukuřice, protože byl odstraněn pouze škrob.
Jak se vyrábí ethanol?
Etanol se vyrábí rostlinami známými jako „dry grind“ rostliny, kukuřičná zrna jsou jemně rozemleta na malé částice. Poté se k mleté kukuřici přidá voda spolu s enzymy, aby se škrob přeměnil na fermentaci. Směs, známá také jako kaše, se vaří, aby se škrob dále rozložil.
Rmut se vyjme z vařičů a nechá se vychladnout, než se do rmutu přidá druhý enzym (glukoamalýza). Tento enzym pomáhá přeměnit tekutý škrob na cukry.
Do rmutu se přidávají kvasnice a fermentací vzniká etanol a oxid uhličitý. Asi po dvou dnech je fermentační proces ukončen a rmut se znovu zahřívá.
Během procesu zahřívání se etanol odpařuje na páru, která se shromažďuje, zatímco zbývající kukuřice a kvasnice zůstávají pevné.
Pára ethanolu se ochladí a kondenzuje na kapalinu. Tato kapalina se dehydratuje, aby se z etanolu odstranila přebytečná voda, čímž se „bezvodý“ etanol stane vhodným pro smíchání s benzínem.
Ethanol lze také vyrábět procesem mokrého mletí, který dělí kukuřici na několik různých složek a poskytuje mnoho možností pro konečné produkty, včetně etanolu. Tento proces může být mnohem složitější a přemrštěnější.
Etanol je dobré palivo pro použití v zážehových motorech. Lze jej použít jako přísadu do nafty (bionafty). Etanol je také důležitou surovinou pro chemický průmysl.
I přes jeho použití však existují určité dopady na životní prostředí spojené s etanolem, jeho výrobním procesem a procesem jeho spotřeby. Zde jsou dopady etanolu na životní prostředí.
10 dopadů Ethana na životní prostředíl
- Znečištění ovzduší
- Zabere hodně prostoru v prostředí
- Lidský dopad
- Dopad na zemědělství a výrobu potravin
- Dopad na půdu
- Globální oteplování
- Dopad na vodu
- Metan (CH4) Generace
- Dopad na mořský život.
- Požární exploze
1. Znečištění ovzduší
Kamionová a železniční doprava jsou hlavními způsoby přepravy etanolu do mísicích terminálů, kde se etanol mísí s benzínem za vzniku směsí E-10 nebo E-85 pro spotřebitelské použití motorů.
Použití dražší kamionové, železniční a nákladní dopravy zvyšuje rychlost uvolňování plynných znečišťujících látek do ovzduší, a tím znečišťuje atmosféru.
Ve snaze vyřešit tento problém se však v současné době etanol nepřepravuje potrubím, které je navrženo a používáno pro produkty na bázi ropy, ale několik společností testuje přepravu etanolu tímto způsobem.
Také škodlivý zápach může být produkován tvorbou butyrátu, metabolitu biodegradace ethanolu.
2. Zabírá hodně prostoru v prostředí
Jedním ze základních dopadů etanolu na životní prostředí je to, že vyžaduje prostor pro pěstování plodin.
Protože se primárně získává z kukuřice, mnoho půdního prostoru, který by se dal využít k pěstování potravin nebo hospodářských zvířat, se místo toho využívá k pěstování palivového produktu.
3. Dopad na člověka
Akutní požití etanolu může způsobit bolesti hlavy, nevolnost, zvracení, ospalost, únavu, poruchy úsudku, bezvědomí, nedostatek koordinace a kóma.
Inhalace může způsobit podráždění očí a horních cest dýchacích, únavu a bolesti hlavy, zatímco dermální kontakt může způsobit podráždění kůže, při dlouhodobém kontaktu vede k vysušení kůže, olupování, svědění a praskání.
Vedle silné konzumace alkoholu může vedlejší produkt etanolu způsobit závislost a zvýšit všechny typy zranění a traumat. Na náchylnosti k alkoholismu se podílejí faktory prostředí a genetické faktory.
Mírná konzumace etanolu však snižuje stres a zvyšuje pocity štěstí a pohody a může snížit riziko ischemické choroby srdeční.
Dále může být podvýživa následkem ethanolu a může také vykazovat přímý toxikologický účinek v důsledku jeho interference s jaterním metabolismem a imunologickými funkcemi.
Mezi alkoholem a různými druhy rakoviny byl pozorován kauzální účinek. Primární nespecifická terapeutická opatření pro alkoholiky jsou doporučené ukončení konzumace alkoholu a vyvážená výživa.
Drogové terapie pro alkoholiky trpící poškozením jater vedly ke smíšeným výsledkům. V konečném stádiu onemocnění jater lze zvážit transplantaci jater.
4. Dopad na zemědělství a výrobu potravin
Jak již bylo uvedeno výše, biopaliva na bázi kukuřice a sóji se týkají množství půdy, kterou zabírají při výrobě potravin. Výzva vypěstování dostatečného množství plodin, které by uspokojily požadavky na výrobu etanolu a bionafty, je významná a podle některých i nepřekonatelná.
Tato velká část půdy zabrané pro pěstování plodin produkujících etanol pouze do značné míry ovlivnila produkci potravin, protože zemědělství bylo hlavním hitem. To vedlo k nedostatku potravin, protože orná půda pro jiné plodiny se využívá pro pěstování etanolu.
Podle některých úřadů produkuje dost biopaliva umožnit jejich široké přijetí by mohlo znamenat přeměnu většiny zbývajících světových lesů a otevřených prostranství na zemědělskou půdu, což je oběť, kterou by byl ochoten podstoupit jen málo lidí.
5. Vliv na půdu
Obecně je produkce kukuřice častým zdrojem znečištění živinami a sedimenty. Ačkoli jsou etanol a další biopaliva často propagovány jako čisté, levné alternativy k benzínu, průmyslové pěstování kukuřice a sóji má stále škodlivý dopad na životní prostředí, jen jiným způsobem.
To platí zejména pro průmyslové pěstitele kukuřice. Pěstování kukuřice na etanol zahrnuje velké množství syntetických hnojiv a herbicidů.
Kromě toho výzkum zabývající se energií potřebnou k pěstování plodin a jejich přeměně na biopaliva dospěl k závěru, že výroba etanolu z kukuřice vyžaduje o 29 % více energie, než je ethanol schopen vyrobit.
6. Globální oteplování
Při smíchání s benzínem pro použití jako palivo pro vozidla může etanol nabídnout určité výhody v oblasti emisí v závislosti na typu vozidla, kalibraci motoru a úrovni směsi.
Stejně jako u konvenčních paliv může používání a skladování směsí etanolu vést k emisím regulovaných znečišťujících látek, toxických chemikálií a skleníkových plynů (GHG), které jsou hlavní příčinou globální oteplování.
7. Dopad na vodu
Nejvýznamnější dopady související s úniky etanolu byly na povrchové vody. V některých případech dopad povrchové vody zabije vodní život několik dní po úniku v důsledku vyčerpání kyslíku.
K nárazu může dojít na velkou vzdálenost od původního místa. Také úniky z etanolu mohou prosakovat půdou, což vede k možné kontaminaci podzemních vod a vypouštění do povrchových vod, což může být cyklický proces, stejně jako tvorba metanu.
8. Metan (CH4) Generace
Anaerobní degradace etanolu v podzemní vodě vede k produkci metanu. Přítomnost metanu v nenasycené půdě přesahující limity výbušnosti může představovat nebezpečí výbuchu.
Metan může být produkován po dlouhou dobu a přetrvávat v půdním plynu po dlouhou dobu. A když je vystaven atmosféře, může to vést k ohřátí zemské teploty, protože metan (CH4) je znám jako skleníkový plyn.
9. Dopad na mořský život.
Úniky ethanolu z moře představují hrozbu, že budou toxické pro ekologické receptory v přímém kontaktu s únikem a mohly by zasáhnout povrch vodní ekosystém.
Úbytek kyslíku je hlavním způsobem, jak etanol ovlivňuje mořský život, protože nebude dostatek dostupného kyslíku pro mořský život, který by mohl přijmout, což časem povede ke smrtelnosti vodního života.
10. Požární exploze
Hořlavost je největším nebezpečím pro etanol, stejně jako pro benzín. Zvláště, když je vystaven slunečnímu záření neředěný. Studie ukazuje, že etanol má široký rozsah hořlavosti (3.3 až 19 % nebo 33,000 190,000 až XNUMX XNUMX ppm objemově).
Vzhledem k obavám o hořlavost může být v případě jakékoli formy výbuchu ohroženo životní prostředí a životy a vlastnosti lidí.
Také jeho schopnost vést elektřinu může vést k usmrcení elektrickým proudem a případně vznícení požáru, pokud není správně uzemněn a spojen během operací překládání.
Závěr
Etanol, který je jedním z nejslibnějších biopaliv, přitahuje pozornost po celém světě kvůli hrozící ropné krizi, která po celém světě začala před více než deseti lety. Aby však byl ethanol pro životní prostředí prospěšnější, je zapotřebí dobře regulovaný systém, který zahrnuje více typů etanolu. Jde o ochranu a zachování životního prostředí.
Často kladené otázky – Environmentální dopady ethanolu
Proč je kukuřičný etanol škodlivý pro životní prostředí?
Kukuřičný etanol postrádá ekologické vlastnosti jiných obnovitelných zdrojů energie, jako je celulózový etanol, větrná a solární energie. Bylo zjištěno, že kukuřičný etanol je až o 24 % uhlíkově náročnější než dokonce benzín, a proto se osvědčil jako palivo nešetrné ke klimatu.
Doporučení
- 8 Environmentální dopady ekoturismu
. - 10 Negativní vlivy elektráren na životní prostředí
. - 10 Dopady těžby mědi na životní prostředí
. - 10 Dopady elektronického odpadu na životní prostředí
. - 6 Dopady plýtvání potravinami na životní prostředí
Ahamefula Ascension je realitní konzultant, datový analytik a autor obsahu. Je zakladatelem Hope Ablaze Foundation a absolventem environmentálního managementu na jedné z prestižních vysokých škol v zemi. Je posedlý čtením, výzkumem a psaním.