Etanol er et bærekraftig, innenlands produsert drivstoff med høyere oktantall enn bensin , noe som gjør at det yter bedre. Det er imidlertid oppdaget noen miljøpåvirkninger av etanolproduksjon og -forbruk, og vi skal diskutere dem i denne artikkelen.
Etanol er et bioorganisk drivstoff som kan brukes til å erstatte fossilt brensel i transport. Det har et stort potensial til å bidra til dekarbonisering av transport og forbedre miljøprestasjonen.
Den nåværende forskningen kan bli utvidet i fremtiden til høyhastighets SI-motorer for å forbedre ytelsen og forbrenningsegenskapene ved å dope nanopartikler med bensin. Den numeriske analysen kan utføres på en SI-motor som drives av en annen alternativ energikilde for å forbedre ytelsesegenskapene.
I tillegg kan denne studien forbedres ved å inkludere resirkulering av eksosgass for å redusere NOX-utslipp og ved å modifisere den til å fungere i dual-fuel-modus.
Etanol er et relativt billig alternativt drivstoff som har mindre forurensning og mer tilgjengelighet enn ublandet bensin. Men selv om det er mange fordeler med å bruke etanol som drivstoff, er det også noen ulemper.
Innholdsfortegnelse
Hva er etanol?
Etanol er en kornalkohol som kan blandes med bensin og brukes i motorkjøretøyer. Mange bensinstasjoner gir et blandet drivstoff, som vanligvis er 10 prosent etanol og 90 prosent bensin.
Etanol kan fermenteres fra mange stivelseskilder, inkludert mais, hvete, sorghum, bygg og poteter, og fra sukkervekster som sukkerrør og søt sorghum.
Et biprodukt av etanolproduksjon er destillasjonskorn, som kan gis til husdyr enten vått eller tørket. Fordi de våte destillasjonskornene er bedervelige og tunge, noe som øker transportkostnadene, brukes de vanligvis innenfor en radius på 100 mil fra et etanolanlegg.
Distillers korn er mer stabile og lettere å transportere når en etanolprodusent tørker dem, men det øker energikostnaden for etanolprodusenten. Destilleringskorn beholder mange av næringsstoffene fra mais, siden bare stivelsen er fjernet.
Hvordan produseres etanol?
Etanol produseres med planter kjent som "dry grind" planter, maiskjernene er finmalt til små partikler. Deretter tilsettes vann til malt mais sammen med enzymer for å omdanne stivelsen til gjæring. Blandingen, også kjent som mos, tilberedes for å bryte stivelsen ytterligere ned.
Mosen fjernes fra komfyrene og får avkjøles før et andre enzym (glukomalyse) tilsettes mosen. Dette enzymet hjelper til med å gjøre flytende stivelse til sukker.
Gjær tilsettes mosen og gjæringen skaper etanol og karbondioksid. Etter omtrent to dager er gjæringsprosessen fullført og mosen varmes opp igjen.
Under oppvarmingsprosessen fordamper etanolen til en damp som samles opp, mens de resterende mais- og gjærtørrstoffene forblir.
Etanoldampen avkjøles og kondenserer til en væske. Denne væsken dehydreres for å fjerne overflødig vann fra etanolen, noe som gjør "vannfri" etanol egnet for blanding med bensin.
Etanol kan også produseres ved en våtmaleprosess som skiller maisen i flere forskjellige komponenter og gir mange alternativer for sluttprodukter, inkludert etanol. Denne prosessen kan være mye mer kompleks og ublu.
Etanol er et godt drivstoff for bruk i gnist-tenningsmotorer. Den kan brukes som tilsetning til diesel (biodiesel). Etanol er også en viktig råvare for kjemisk industri.
Til tross for bruken er det imidlertid noen miljøpåvirkninger knyttet til etanol, produksjonsprosessen og i prosessen med dens forbruk. Her er virkningen av etanol på miljøet.
10 miljøpåvirkninger av Ethanol
- Luftforurensing
- Tar mye miljømessig plass
- Menneskelig påvirkning
- Påvirkning på landbruk og matproduksjon
- Påvirkning på jorda
- Global oppvarming
- Påvirkning på vann
- Metan (CH4) Generasjon
- Virkningen av livet i havet.
- Branneksplosjon
1. Luftforurensing
Lastebil- og jernbanetransport er hovedmetodene for å flytte etanol til blandingsterminalene, der etanol blandes med bensin for å danne E-10- eller E-85-blandingene for forbrukermotorbruk.
Bruk av dyrere lastebil-, jernbane- og lektertransport øker hastigheten på gassformige forurensninger i luften, og forurenser dermed atmosfæren.
Men i et forsøk på å løse dette problemet, transporteres ikke etanol i rørledninger som er designet og brukt for petroleumsbaserte produkter, men noen få selskaper tester frakt av etanol på denne måten.
Også skadelig lukt kan produseres ved generering av butyrat, en metabolitt av etanol biologisk nedbrytning.
2. Tar mye miljømessig plass
En av de grunnleggende påvirkningene av etanol på miljøet er at den krever plass til å vokse i avlingsland.
Fordi det hovedsakelig er avledet fra mais, brukes mye landareal som kan brukes til å dyrke mat eller husdyr i stedet for å dyrke et drivstoffprodukt.
3. Menneskelig påvirkning
Akutt inntak av etanol kan forårsake hodepine, kvalme, oppkast, døsighet, tretthet, svekkelse, dømmekraft, bevisstløshet, mangel på koordinasjon og koma.
Innånding kan forårsake irritasjon av øyne og øvre luftveier, tretthet og hodepine, mens hudkontakt kan forårsake irritasjon av huden, med langvarig kontakt som fører til tørr hud, avskalling, kløe og sprekker.
I tillegg til stort alkoholforbruk, kan et biprodukt av etanol forårsake avhengighet og øke alle typer skader og traumer. Miljømessige og genetiske faktorer er involvert i mottakelighet for alkoholisme.
Imidlertid reduserer moderat etanolforbruk stress og øker følelsen av lykke og velvære, og kan redusere risikoen for koronar hjertesykdom.
Videre kan underernæring være en resulterende effekt av etanol og kan også utøve en direkte toksikologisk effekt på grunn av dens interferens med levermetabolisme og immunologiske funksjoner.
Det er observert en årsakseffekt mellom alkohol og ulike kreftformer. Opphør av alkoholforbruk og balansert ernæring er anbefalte primære uspesifikke terapeutiske tiltak for alkoholikere.
Narkotikabehandlinger for alkoholikere som lider av leverskader har resultert i blandede resultater. Ved leversykdom i sluttstadiet kan levertransplantasjon vurderes.
4. Påvirkning på landbruk og matproduksjon
Som nevnt ovenfor, gjelder mais- og soyabasert biodrivstoff hvor mye land de tar fra matproduksjon. Utfordringen med å dyrke nok avlinger til å møte kravene til etanol- og biodieselproduksjon er betydelig og, noen sier, uoverkommelig.
Denne store delen av areal som er tatt for dyrking av etanolproduserende avlinger har bare i stor grad påvirket matproduksjonen, da landbruket har vært den største hiten. Dette har ført til mangel på matforsyning ettersom dyrkbar mark for annen planteplantasje brukes til etanolvekster.
Ifølge noen myndigheter kan det å produsere nok biodrivstoff til å muliggjøre utbredt bruk bety å konvertere mesteparten av verdens gjenværende skoger og åpne områder til jordbruksland, noe som er et offer få mennesker ville være villige til å gjøre.
5. Påvirkning på jorda
Generelt er maisproduksjon en hyppig kilde til nærings- og sedimentforurensning. Selv om etanol og annet biodrivstoff ofte markedsføres som rene, rimelige alternativer til bensin, har industriell mais- og soyaoppdrett fortsatt en skadelig innvirkning på miljøet, bare på en annen måte.
Dette gjelder spesielt for industrielle maisbønder. Å dyrke mais for etanol innebærer store mengder syntetisk gjødsel og ugressmiddel.
I tillegg konkluderte forskning som tok for seg energien som trengs for å dyrke avlinger og konvertere dem til biodrivstoff at produksjon av etanol fra mais krevde 29 % mer energi enn etanol er i stand til å generere.
6. Global oppvarming
Når det blandes med bensin for bruk som drivstoff for kjøretøy, kan etanol tilby noen utslippsfordeler avhengig av kjøretøytype, motorkalibrering og blandingsnivå.
Som med konvensjonelt drivstoff, kan bruk og lagring av etanolblandinger føre til utslipp av regulerte forurensende stoffer, giftige kjemikalier og klimagasser, som er hovedårsaken til global oppvarming.
7. Påvirkning på vann
De mest betydelige påvirkningene knyttet til etanolsøl har vært på overflatevann. I noen tilfeller dreper overflatevannspåvirkningen vannlevende liv flere dager etter utslippet som følge av oksygenmangel.
Påvirkningen kan skje i lang avstand fra det opprinnelige stedet. Også søl fra etanol kan trenge gjennom jorda, og dermed føre til mulig grunnvannsforurensning og utslipp til overflatevann, som kan være en syklisk prosess så vel som metangenerering.
8. Metan (CH4) Generasjon
Anaerob nedbrytning av etanol i grunnvann resulterer i produksjon av metangass. Tilstedeværelsen av metan i den umettede jorda utover eksplosjonsgrensene kan utgjøre en eksplosjonsfare.
Metangass kan produseres over lang tid og vedvare i jordgass over lang tid. Og når det utsettes for atmosfæren, kan det føre til oppvarming av jordens temperatur, ettersom metangass (CH4) har vært kjent for å være en drivhusgass.
9. Innvirkning på livet i havet.
Søl av marint etanol utgjør en trussel om å være giftig for økologiske reseptorer i direkte kontakt med utslippet, og kan påvirke overflateakvannsøkosystemet.
Oksygenmangel er en viktig måte etanol påvirker livet i havet på, ettersom det ikke vil være nok tilgjengelig oksygen til at livet i havet kan ta inn, noe som med tiden vil føre til dødelighet av liv i vann.
10. Branneksplosjon
Brennbarhet er den største faren for etanol, akkurat som det er for bensin. Spesielt når den utsettes for sollys ufortynnet. Studie viser at etanol har et bredt brennbarhetsområde på (3.3 til 19 % eller 33,000 190,000 til XNUMX XNUMX ppm i volum).
Gitt denne bekymringen for brennbarhet, kan miljøet og menneskers liv og egenskaper være i fare hvis noen form for eksplosjon oppstår.
Dens evne til å lede elektrisitet kan også føre til elektrisk støt og muligens brannantenning når den ikke er skikkelig jordet og festet under trans-loading operasjoner.
Konklusjon
Etanol, som er et av de mest lovende biodrivstoffene, har vakt oppmerksomhet over hele verden på grunn av den truende oljekrisen som startet for over et tiår siden rundt om i verden. Men for at etanol skal være mer gunstig for miljøet, er det behov for et godt regulert system som inkluderer flere typer etanol. Dette for å beskytte og bevare miljøet.
Vanlige spørsmål – Miljøpåvirkninger av etanol
Hvorfor er mais etanol dårlig for miljøet?
Maisetanol mangler miljøgodkjenningen til andre fornybare energikilder som celluloseetanol, vind- og solenergi. Siden maisetanol har blitt oppdaget å være opptil 24 % mer karbonintensiv enn bensin og dermed er bevist som et ikke-klimavennlig drivstoff
Anbefalinger
- 8 Miljøkonsekvenser av økoturisme
. - 10 Negative effekter av kraftverk på miljøet
. - 10 Miljøkonsekvenser av kobbergruvedrift
. - 10 Miljøkonsekvenser av elektronisk avfall
. - 6 Miljøkonsekvenser av matsvinn
Ahamefula Ascension er eiendomskonsulent, dataanalytiker og innholdsforfatter. Han er grunnleggeren av Hope Ablaze Foundation og en graduate of Environmental Management ved en av de prestisjetunge høyskolene i landet. Han er besatt av lesing, forskning og skriving.