Bioetanool. Kas on võimalik uuele kütusele üle minna?

Bioetanooli tootmine

Bioetanooli, nagu ka biodiislit, toodetakse taimsetest materjalidest. Teistest sagedamini kasutatakse bioetanooli valmistamiseks kahte põllukultuuri: maisi ja suhkruroogu. Näiteks bioetanooli tootmine Ameerika Ühendriikides põhineb peamiselt maisil, Brasiilias - suhkrurool. Toorainena võib aga kasutada ka teisi kõrge tärklise ja taimsete suhkrute sisaldusega taimi: kartul, suhkrupeet, bataat jne.

Maailmas on bioetanooli tootmine enim arenenud Ameerikas. Brasiilia ja USA tootmisvõimsused kokku moodustavad üle poole (täpsemalt üle 60%) maailma selle kütuse toodangust.

Bioetanool on oma olemuselt tavaline etüülalkohol (või etanool), mida kasutatakse tuntud keemilise valemiga C alkohoolsete jookide valmistamisel.₂H₅OH Toidutarbimiseks bioetanool aga ei sobi spetsiaalsete lisandite, kütuselisandite olemasolu tõttu. Lisaks tert-butüülmetüüleetrile (MTBE), mis suurendab biokütuste detonatsioonikindlust, vähendab alkoholide söövitust ja on põlemisel osaleva täiendava hapniku kandja, lisatakse bioetanoolile väikeses koguses muid lisaaineid.

Bioetanooli tootmiseks on teada mitmeid tehnoloogiaid.

1. Mahetoodete kääritamine. Tuntud iidsetest aegadest ja kõige lihtsam viis etüülalkoholi saamiseks. Suhkrut sisaldavate segude pärmi kääritamisel saadakse lahus, mille etanooli massisisaldus on umbes 15%. Kontsentratsiooni suurenemisega pärmibakterid surevad, mis viib etüülalkoholi tootmise peatumiseni. Seejärel eraldatakse alkohol lahusest destilleerimisega. Praegu seda meetodit bioetanooli tööstuslikus tootmises ei kasutata.
2. Tootmine rekombinantsete ravimite abil. Tooraine purustatakse ja fermenteeritakse glükoamülaasi ja amülosubtiliiniga. Pärast seda destilleeritakse kiirenduskolonnides koos alkoholi eraldamisega. Laialdaselt kasutatav meetod bioetanooli tööstuslikuks tootmiseks.
3. hüdrolüüsi tootmine. Tegelikult on see alkoholi tootmine eelnevalt hüdrolüüsitud tselluloosi sisaldavatest toorainetest tööstusliku kääritamise teel. Seda kasutatakse peamiselt Venemaal ja teistes postsovetlikes riikides.

Praegu jääb maailma bioetanooli toodang erinevatel hinnangutel mõnevõrra alla 100 miljoni tonni aastas.

Bioetanool. Hind liitri kohta

Bioetanooli tootmise maksumus 1 liitri kohta sõltub mitmest tegurist.

1. Töötlemiseks kasvatatud tooraine esialgne maksumus.
2. Kasutatavate toorainete efektiivsus (tootmistehnoloogia ja tekkiva bioetanooli suhe kaasatud tooraine hulka).
3. Tootmise logistika (mida lähemal on toorainega istandikele töötlemisettevõtted, seda odavam on toodang, kuna transpordikulud mängivad seda tüüpi kütuse puhul olulisemat rolli kui naftabensiini tootmisel).
4. Tootmise enda maksumus (seadmete valmistatavus, töötajate tasu, energiakulud).

Seetõttu on erinevates riikides 1 liitri bioetanooli tootmise maksumus erinev. Siin on selle kütuse maksumus liitri kohta mõnes maailma riigis:

• USA - 0,3 dollarit;
• Brasiilia - 0,2 dollarit;
• üldiselt Euroopa tootjate jaoks - umbes 0,5 dollarit;

Võrdluseks, keskmine bensiini tootmiskulu on umbes 0,5–0,8 dollarit liitri kohta, kui mitte arvestada toornaftat eksportivaid riike nagu Saudi Araabia või Venezuela, kus bensiiniliiter maksab vähem kui liiter vett.

Bioetanool E85

Võib-olla on lõviosa kõigist bioetanooli sisaldavatest kütuseliikidest E85 kaubamärgil. Seda tüüpi kütus on 85% bioetanooli ja 15% tavalist naftabensiini.

Need kütused sobivad ainult spetsiaalselt konstrueeritud sõidukitele, mis on võimelised töötama biokütustel. Tavaliselt on need märgistatud kui Flex-fuel autod.

Bioetanool E85 on Brasiilias laialt levinud ja seda leidub ka Ameerika Ühendriikides. Euroopas ja Aasias on enam levinud E5, E7 ja E10 klassid, mille bioetanoolisisaldus on vastavalt 5, 7 ja 10 protsenti. Ülejäänud osa nendes kütusesegudes eraldatakse traditsiooniliselt tavalisele bensiinile. Ka viimasel ajal on populaarsust kogumas 40% bioetanoolisisaldusega E40 kütus.

//www.youtube.com/watch?v=NbHaM5IReEo

Bioetanooli eelised ja puudused

Vaatame esmalt bioetanooli eeliseid.

1. Tootmise suhteline odavus. Seda eeldusel, et riigil-tootjal pole oma rikkalikke naftavarusid ja taimetööstus on arenenud. Näiteks Brasiilias, kus üleriigiliselt on vähe oma naftavarusid, kuid kus on arenenud põllumajandus ja soodne kliima, on palju tulusam teha bioetanooli baasil kütust.
2. Heitgaaside keskkonnasõbralikkus. Puhas bioetanool eraldab põlemisel ainult vett ja süsihappegaasi. Mootori bioetanoolil töötades ei paisata atmosfääri raskeid süsivesinikke, tahmaosakesi, süsinikmonooksiidi, väävlit ja fosforit sisaldavaid komponente. Põhjaliku hinnangu kohaselt (arvestades kõiki EURO standardi järgi hinnatud parameetreid) osutus heitgaaside puhtus bioetanoolil töötavatel mootoritel 8 korda kõrgemaks.
3. Uuenevus. Kui naftavarud on piiratud (tänapäeval on tõestatud tõsiasi: maailma teadusringkonnad lükkavad ümber teooriad nafta taastuva olemusest kui Maa soolestikust väljuvatest heitkogustest), siis bioetanooli tootmine sõltub ainult istanduste saagikusest.
4. Madalam kütusekulu. Bioetanooliga sõites, korralikult seadistatud kütusesüsteemiga, säästetakse mahusuhtes keskmiselt kuni 15% kütust. Tavaliselt kasutab auto 10 liitri bensiini asemel vaid 100 liitrit bioetanooli 8,5 kilomeetri kohta.

Seda tüüpi kütuse puudused, eriti seoses olemasoleva sõidukipargiga, on praegu märkimisväärsed.

1. Liigne bioetanooli tarbimine autos, mille ECU-l puuduvad seadistused biokütusel töötamiseks. Ja üldiselt on sageli madal kasutegur mootoril, mis pole ette nähtud taimse kütuse jaoks. Fakt on see, et bioetanoolis erineb energiatihedus ning õhu ja kütuse nõutav mahusuhe bensiini omast. See toob kaasa mootori ebastabiilse töö.
2. Kummist ja plastikust tihendite hävitamine. Kummi ja plasti omadused, mis võimaldavad neil materjalidel olla nafta energiakandjate suhtes praktiliselt neutraalsed, ei suuda anda etanoolile keemilist vastupidavust. Ja tihendid, mis taluvad aastakümneid bensiiniga suhtlemist, hävivad pidevas kokkupuutes alkoholiga mõne kuuga.
3. Mootori kiire rike, mis pole ette nähtud bioetanooliga sõitmiseks. Kahe eelmise punkti tulemusena.

Eelneva põhjal võime järeldada, et bioetanool on suurepärane alternatiiv tavapärasele bensiinile, kui auto on mõeldud seda tüüpi kütuse jaoks.

BIOETANOOL SINU AUTOS: SÕBER VÕI VAENLANE?