Etanol är ett hållbart, inhemskt genererat bränsle med högre oktantal än bensin, vilket gör att den presterar bättre än bensin. Det finns dock några miljöeffekter av etanolproduktion och -konsumtion som har upptäckts, och vi kommer att diskutera dem i den här artikeln.
Etanol är ett bioorganiskt bränsle som kan användas för att ersätta fossila bränslen i transporter. Det har en stor potential att bidra till att minska koldioxidutsläppen av transporter och förbättra miljöprestanda.
Den nuvarande forskningen kan komma att utvidgas i framtiden till höghastighets SI-motorer för att förbättra prestanda och förbränningsegenskaper genom att dopa nanopartiklar med bensin. Den numeriska analysen kan utföras på en SI-motor som drivs av en annan alternativ energikälla för att förbättra prestandaegenskaperna.
Dessutom kan den här studien förbättras genom att inkludera avgasåterföring för att minska NOX-utsläppen och genom att modifiera den för att fungera i dubbelbränsleläge.
Etanol är ett relativt billigt alternativt bränsle som har mindre föroreningar och mer tillgänglighet än oblandad bensin. Men även om det finns många fördelar med att använda etanol som bränsle, finns det också vissa nackdelar.
Innehållsförteckning
Vad är etanol?
Etanol är en spannmålsalkohol som kan blandas med bensin och användas i motorfordon. Många bensinstationer tillhandahåller ett blandat bränsle, som vanligtvis är 10 procent etanol och 90 procent bensin.
Etanol kan fermenteras från många stärkelsekällor, inklusive majs, vete, durra, korn och potatis, och från sockergrödor som sockerrör och söt sorghum.
En biprodukt av etanolproduktion är destillationsspannmål, som kan matas till boskapen antingen våt eller torkad. Eftersom de våta destillationskornen är lättfördärvliga och tunga, vilket ökar transportkostnaderna, används de vanligtvis inom en radie på 100 mil från en etanolfabrik.
Distillers spannmål är mer stabila och lättare att transportera när en etanolproducent torkar dem, men det ökar energikostnaden för etanolproducenten. Destillationskorn behåller många av näringsämnena från majs, eftersom endast stärkelsen har tagits bort.
Hur produceras etanol?
Etanol produceras med växter som kallas "torrmala" växter, majskärnorna är finmalda till små partiklar. Därefter tillsätts vatten till den malda majsen tillsammans med enzymer för att omvandla stärkelsen för jäsning. Blandningen, även känd som mäsk, tillagas för att bryta ner stärkelsen ytterligare.
Moset avlägsnas från spisarna och får svalna innan ett andra enzym (glukoalys) tillsätts till mäsken. Detta enzym hjälper till att förvandla den flytande stärkelsen till sockerarter.
Jäst tillsätts i mäsken och jäsningen skapar etanol och koldioxid. Efter cirka två dagar är jäsningsprocessen klar och mäsken värms upp igen.
Under uppvärmningsprocessen avdunstar etanolen till en ånga som samlas upp, medan de kvarvarande majs- och jästämnena finns kvar.
Etanolångan kyls och kondenserar till en vätska. Denna vätska dehydreras för att avlägsna överflödigt vatten från etanolen, vilket gör "vattenfri" etanol lämplig för blandning med bensin.
Etanol kan också framställas genom en våtmalningsprocess som separerar majsen i flera olika komponenter och ger många alternativ för slutprodukter, inklusive etanol. Denna process kan vara mycket mer komplex och orimlig.
Etanol är ett bra bränsle för användning i gnisttändningsmotorer. Den kan användas som tillsats för diesel (biodiesel). Etanol är också en viktig råvara för den kemiska industrin.
Men trots dess användningsområden finns det vissa miljöpåverkan associerade med etanol, dess produktionsprocess och i processen för dess konsumtion. Här är etanolens inverkan på miljön.
10 Miljöpåverkan av Ethanol
- Luftförorening
- Tar mycket miljöutrymme
- Mänsklig påverkan
- Inverkan på jordbruk och livsmedelsproduktion
- Påverkan på marken
- Global uppvärmning
- Påverkan på vattnet
- Metan (CH4) Generation
- Inverkan av det marina livet.
- Brandexplosion
1. Air Pollution
Lastbils- och järnvägstransporter är de viktigaste sätten att flytta etanol till blandningsterminalerna, där etanol blandas med bensin för att bilda E-10- eller E-85-blandningarna för konsumentmotorbruk.
Genom att använda de dyrare lastbils-, järnvägs- och pråmtransporterna ökar hastigheten för utsläpp av gasformiga föroreningar i luften, vilket förorenar atmosfären.
Men i ett försök att ta itu med detta problem transporteras för närvarande inte etanol med rörledningar som är designade och används för petroleumbaserade produkter, men sedan testar några företag att frakta etanol på detta sätt.
Också skadlig lukt kan produceras av genereringen av butyrat, en metabolit av etanols biologiska nedbrytning.
2. Tar mycket miljöutrymme
En av de grundläggande effekterna av etanol på miljön är att det kräver odlingsareal för att växa.
Eftersom det i första hand kommer från majs, används en hel del markyta som skulle kunna användas för att odla mat eller boskap istället för att odla en bränsleprodukt.
3. Mänsklig påverkan
Akut intag av etanol kan orsaka huvudvärk, illamående, kräkningar, dåsighet, trötthet, försämring, omdöme, medvetslöshet, bristande koordination och koma.
Inandning kan orsaka ögon- och övre luftvägsirritation, trötthet och huvudvärk, medan hudkontakt kan orsaka irritation av huden, med långvarig kontakt som leder till torr hud, fjällning, klåda och sprickor.
Förutom stor alkoholkonsumtion kan en biprodukt av etanol orsaka missbruk och öka alla typer av skador och trauman. Miljömässiga och genetiska faktorer är inblandade i känsligheten för alkoholism.
Måttlig etanolkonsumtion minskar dock stress och ökar känslor av lycka och välbefinnande, och kan minska risken för kranskärlssjukdom.
Vidare kan undernäring vara en följdeffekt av etanol och kan också utöva en direkt toxikologisk effekt på grund av dess störning av levermetabolism och immunologiska funktioner.
En orsakseffekt har observerats mellan alkohol och olika cancerformer. Upphörande av alkoholkonsumtion och balanserad kost rekommenderas primära ospecifika terapeutiska åtgärder för alkoholister.
Läkemedelsbehandlingar för alkoholister som lider av leverskador har resulterat i blandade resultat. Vid leversjukdom i slutstadiet kan levertransplantation övervägas.
4. Inverkan på jordbruk och livsmedelsproduktion
Som nämnts ovan gäller majs- och sojabaserade biobränslen hur mycket mark de tar från livsmedelsproduktionen. Utmaningen att odla tillräckligt med grödor för att möta kraven från etanol- och biodieselproduktion är betydande och, som vissa säger, oöverstiglig.
Denna stora del av marken som tagits för att odla etanolproducerande grödor har bara i stor utsträckning påverkat livsmedelsproduktionen eftersom jordbruket har varit den stora hiten. Detta har lett till brist på mat eftersom åkermarken för annan växtodling används för etanolgrödor.
Enligt vissa myndigheter, producerar tillräckligt biobränslen för att möjliggöra deras utbredda antagande kan det innebära att de flesta av världens återstående skogar och öppna ytor omvandlas till jordbruksmark, vilket är ett uppoffring som få människor skulle vara villiga att göra.
5. Påverkan på marken
Generellt sett är majsproduktion en frekvent källa till näringsämnen och sedimentföroreningar. Även om etanol och andra biobränslen ofta marknadsförs som rena, lågkostnadsalternativ till bensin, har industriell majs- och sojaodling fortfarande en skadlig inverkan på miljön, bara på ett annat sätt.
Detta gäller särskilt för industriella majsbönder. Att odla majs för etanol innebär stora mängder syntetiskt gödningsmedel och herbicid.
Dessutom drog forskning som behandlade energin som behövs för att odla grödor och omvandla dem till biobränslen att det krävs 29 % mer energi för att producera etanol från majs än vad etanol kan generera.
6. Global uppvärmning
När etanol blandas med bensin för användning som fordonsbränsle kan etanol erbjuda vissa utsläppsfördelar beroende på fordonstyp, motorkalibrering och blandningsnivå.
Liksom med konventionella bränslen kan användning och lagring av etanolblandningar resultera i utsläpp av reglerade föroreningar, giftiga kemikalier och växthusgaser (GHG), som är den främsta orsaken till Global uppvärmning.
7. Påverkan på vatten
De mest betydande effekterna relaterade till etanolspill har varit ytvatten. I vissa fall dödar ytvattenpåverkan vattenlevande liv flera dagar efter utsläppet till följd av syrebrist.
Påverkan kan inträffa långt från den ursprungliga platsen. Utsläpp från etanol kan också tränga igenom marken, vilket leder till möjlig förorening av grundvatten och utsläpp till ytvatten, vilket kan vara en cyklisk process såväl som metanbildning.
8. Metan (CH4) Generation
Anaerob nedbrytning av etanol i grundvattnet resulterar i produktion av metangas. Närvaron av metan i den omättade jorden överstiger explosionsgränserna kan utgöra en explosionsrisk.
Metangas kan produceras under lång tid och finnas kvar i jordgas under lång tid. Och när det utsätts för atmosfären kan det leda till att jordens temperatur värms upp, eftersom metangas (CH4) har varit känt för att vara en växthusgas.
9. Inverkan på det marina livet.
Marint etanolspill utgör ett hot om att vara giftigt för ekologiska receptorer i direkt kontakt med utsläppet och kan påverka ytan akvatiska ekosystem.
Syrebrist är ett stort sätt som etanol påverkar det marina livet, eftersom det inte kommer att finnas tillräckligt med tillgängligt syre för det marina livet att ta in, vilket med tiden kommer att leda till dödlighet för vattenlivet.
10. Brandexplosion
Brandfarlighet är den största faran för etanol, precis som det är för bensin. Speciellt när den utsätts för solljus outspätt. Studie visar att etanol har ett brett antändbarhetsområde på (3.3 till 19 % eller 33,000 190,000 till XNUMX XNUMX ppm i volym).
Med tanke på denna oro för brandfarlighet kan miljön och människors liv och egenskaper vara i fara om någon form av explosion inträffar.
Dessutom kan dess förmåga att leda elektricitet leda till elstöt och möjligen brandtändning när den inte är ordentligt jordad och bunden under omlastningsoperationer.
Slutsats
Etanol, som är ett av de mest lovande biobränslena, har väckt uppmärksamhet över hela världen på grund av den hotande oljekrisen som startade för över ett decennium sedan runt om i världen. Men för att etanol ska vara mer fördelaktigt för miljön finns det ett behov av ett välreglerat system som inkluderar flera typer av etanol. Detta för att skydda och bevara miljön.
Vanliga frågor – Etanols miljöpåverkan
Varför är majsetanol dåligt för miljön?
Majsetanol saknar miljömässiga meriter från andra förnybara energikällor som cellulosaetanol, vind- och solenergi. Eftersom majsetanol har upptäckts vara upp till 24 % mer kolintensiv än bensin och därför har bevisats vara ett icke-klimatvänligt bränsle
Rekommendationer
- 8 Miljöpåverkan av ekoturism
. - 10 Negativa effekter av kraftverk på miljön
. - 10 Miljöpåverkan av kopparbrytning
. - 10 Miljöpåverkan av elektroniskt avfall
. - 6 Miljöpåverkan av matsvinn
Ahamefula Ascension är en fastighetskonsult, dataanalytiker och innehållsskribent. Han är grundaren av Hope Ablaze Foundation och en Graduate of Environmental Management i en av de prestigefyllda högskolorna i landet. Han är besatt av läsning, forskning och skrivande.