Биоэтанол плюсы и минусы

Последние новости пестрят предупреждениями о рисках и даже вреде, которые может принести широкое использование биоэтанола в качестве топлива для автомобилей. Противоречивые мнения многочисленны, а их резкость настолько выражена, что может привести в замешательство. Как же так получается, что правительства ведущих стран мира делают шаги в направлении энергетической стратегии, которая может привести к огромным экологическим и экономическим потерям, как предполагают некоторые скептики? Попробуем найти ответ.

Дискуссия вокруг сжигания этанола в двигателях

Сторонники использования этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят весомые аргументы. Они не могут отрицать того факта, что автомобили, работающие на топливе, содержащем этанол, имеют меньшее количество вредных выбросов. Тем не менее, основная проблема заключается в процессе производства, когда в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа. Это сводит на нет экологические преимущества топлива на основе спирта. А обещания по борьбе с глобальным потеплением и изменением климата становятся не только ничтожными, но и абсурдными.

Производство этилового спирта

Этиловый спирт можно получить из любой растительности, содержащей достаточное количество сахара и крахмала, например, из картофеля, ячменя, пшеницы, свеклы и т. д. Однако наиболее идеальным является сахарный тростник. Существует также возможность получения спирта из отходов, например из опилок, но в настоящее время это слишком дорого. Поэтому предпринимаются попытки найти приемлемое решение.

Выгодно ли производство этанола?

На этот вопрос можно ответить как «да», так и «нет». С одной стороны, при производстве этанола в атмосферу выбрасываются парниковые газы в количествах, аналогичных тем, которые выбрасывают двигатели, работающие на бензине. Но есть и другая сторона вопроса. При производстве 1 л этанола в атмосферу возвращается столько же CO2, сколько было поглощено теми же растениями в процессе фотосинтеза. Таким образом, производство этанола в некотором смысле напоминает «обратный фотосинтез», когда вместо солнечного света выделяется тепло.

Возобновляемые источники топлива: Биоэтанол

Когда биоэтанол станет доступен в глобальном масштабе, можно будет не только путешествовать, но и помогать попавшим в беду автомобилистам с пустым топливным баком. Стоит отметить, что топливный спирт, в отличие от пищевого, не подвергается длительной переработке и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. Кроме того, при сгорании биоэтанола выделяется значительное количество энергии. Это резко отличается от нефти, которая требует разведки, добычи, транспортировки, переработки и имеет энергетический баланс меньше единицы. Таким образом, биоэтанол является гораздо лучшей альтернативой традиционному бензину или дизельному топливу.

Плюсы и минусы этанолового топлива

Заправка этанолом мало чем отличается от заправки бензином. Сеть заправочных станций, работающих на этаноле, продолжает расти: в США насчитывается около 1500 точек. Однако есть и недостатки. Сжигание 1 л этанола дает на 34% меньше энергии, чем сжигание того же объема бензина, что приводит к увеличению расхода топлива. Это касается только автомобилей с двигателями, изначально рассчитанными на традиционный бензин, которые были адаптированы к этаноловому топливу.

Заправочные станции с этанолом в Швеции

Почти 800 из примерно тысячи европейских этаноловых заправок находятся в Швеции. Эта страна стремится в ближайшие 20 лет полностью отказаться от нефти и перейти на гибриды, работающие на этаноле. На рисунке изображен новейший городской автобус компании Scania, при этом необходимо учитывать, что октановое число этанола составляет 105. Это означает, что его можно сжигать в двигателях, имеющих гораздо более высокую степень сжатия, чем бензиновые или дизельные двигатели. Таким образом, двигатели, созданные исключительно под новый энергоноситель, не должны уступать ему по экономичности и мощностным характеристикам. Нельзя не отметить и экологические преимущества: выбросы углекислого газа снижаются на 80%, а СО2 — на 30%. Однако о том, чтобы заливать в такие автомобили бензин, не может быть и речи — детонация немедленно выведет двигатель из строя.

Транспортировка этанола: Проблемы

Наиболее доступным способом транспортировки жидкого топлива являются трубопроводы, однако для этанола этот способ не подходит. Этанол хорошо впитывает воду из атмосферы, что приводит к дополнительным коррозионным свойствам. Поэтому в настоящее время транспортировка топливного спирта осуществляется автомобильным или железнодорожным транспортом.

Забавное понятие

Бензин Flexifuel отлично работает, однако при использовании E85, смеси 85% этанола и 15% бензина, результаты не столь хороши и требуют больше топлива. Биоэтанол может быть дешевле бензина, но не намного. Таким образом, не стоит рассчитывать на значительную экономию. Более того, вы можете даже понести убытки. Таким образом, ездить на экологически чистом топливе недостаточно. Именно поэтому, как в США и Бразилии, требуется законодательное поощрение использования такого топлива.

Не удивляйтесь!

Не стоит ожидать, что при заправке биоэтанолом ваш автомобиль будет вести себя так же, как при заправке водородом,— он не просто откажется заводиться. Хотя, по сравнению с бензином, Е85 обладает меньшей энергией, ему требуется меньше кислорода для горения, поэтому в цилиндры может быть впрыснуто достаточное количество топлива. Поэтому мощность может снизиться, но не до такой степени, чтобы привести водителя в ярость.

Отношение Бразилии к топливным кризисам

С момента топливного кризиса 1973 г. Бразилия прилагает все усилия для того, чтобы он не повторился. С 1975 г. здесь проводится широкомасштабная кампания по производству биотоплива, результаты которой очевидны — 4,5% территории страны сегодня занято плантациями сахарного тростника, а автомобили на них называют «заядлыми алкоголиками». Внушительный штат из 1 млн. человек ежегодно производит 20 млрд. литров этанола.

Безусловно, стоит уделить время более подробному обсуждению этого вопроса, поскольку приверженность Бразилии к производству биоэтанола впечатляет.

Сахарно-тростниковая промышленность в Бразилии

Бразильская индустрия производства сахарного тростника — это целая отрасль со своими обычаями и законами. Здесь используется огромное количество недорогого ручного труда, приносящего огромные прибыли местным «сахарным королям». Нездешние жители стремятся влезть в этаноловый бум, но местные владельцы бизнеса не хотят расставаться со своими предприятиями. А если и расстаются, то по астрономической цене. Правительство поддерживает этих предпринимателей.

Зависимость Бразилии от нефти

Очевидно, что экономика Бразилии не зависит от нефти. Выращивая и перерабатывая сахарный тростник, страна может обеспечить себя и топливом, и электроэнергией. Это похвальное достижение, но даже при этом в бочках с производимым спиртом все равно остается смола. Чтобы создать новые плантации, бразильцы бездумно вырубают леса Амазонки. Такой подход, безусловно, глуп и недальновиден, и жить без «легких планеты» — ошибка.

Сахарный тростник в Бразилии

Тысячи частных ферм в Бразилии выращивают сахарный тростник, но это привело к нескольким неприятностям. В 1980-х годах стоимость сахара резко возросла, что привело к сокращению производства этанола, и люди не могли заправить свои автомобили. Чтобы решить эту проблему, правительство приняло меры и в 2007 г. инвестировало 25 млн. долл. (что эквивалентно 385 млн. долл. в США) в развитие новых технологий.

Программа повышения энергоэффективности в США

США следуют примеру программы «20 на 10», предложенной президентом Бушем. Этот план направлен на снижение потребления бензина на 20% к 2017 году. Средства для этого будут получены за счет увеличения производства этанола до более чем 30 млрд. литров. В исследования уже вложено более 12 млрд. долларов, но эта программа только начинается.

Производство этанола в Америке и Бразилии

Хотя производство этанола в США меньше, чем в Бразилии, американский этанол получают не из тростника, который в Штатах не растет. Вместо этого его получают из кукурузы, что является менее эффективным способом производства топлива и, соответственно, более дорогим.

Несмотря на это, многие штаты выступают за развитие производства этанола, и губернатор штата Иллинойс, производящего кукурузу, Барак Обама не исключение. Согласно новым правилам, обычный бензин должен содержать 10% этанола, что считается безопасным для обычных двигателей.

Для того чтобы автомобиль мог использовать топливо, содержащее более 10% этанола, его необходимо доработать. Компьютер двигателя должен быть обучен определять долю спирта и устанавливать соответствующие режимы работы. Кроме того, необходимо модернизировать топливопровод, поскольку спирт содержит H2O. Кроме того, если автомобиль эксплуатируется при низких температурах, необходимо подогревать топливо перед запуском двигателя.

Достижима ли американская мечта?

Будущее биоэтаноловой промышленности пока неясно. Однако очевидно, что рассчитывать на полный переход на двигатели, работающие на спирте, далеко не просто. Даже если процесс переработки нефти будет эффективным, то для перехода с нефти на этанол только в США придется использовать 75% мировых сельскохозяйственных угодий под посевы. Таким образом, сколько бы Луна ни была засажена тростником, этого будет недостаточно.

Массовое возделывание сельскохозяйственных культур: Растущая проблема

Масштабное выращивание сельскохозяйственных культур с целью получения этанола, безусловно, окажет заметное влияние на сельское хозяйство. Фермеры, будучи ловкими бизнесменами, воспользуются растущим спросом на кукурузу и будут выращивать ее везде, где только можно. При этом возникает этическая дилемма, поскольку не учитываются интересы голодающих масс населения планеты. Это вызвало возмущение многих ученых, которые считают, что производить биотопливо в то время, когда многие люди с трудом сводят концы с концами,— это позорно и неэтично.

Политика и этанол

Проблема этанола переплетается с хитросплетениями большой политики. Справа на фотографии президент США Джордж Буш и президент Бразилии Луис Инасио Лула да Силва отмечают завершение напряженных переговоров. Поэтому неудивительно, что в итоге мы сталкиваемся с множеством PR-ходов, прямо противоречащих друг другу.

Скептицизм — это ключ

К любой критике биотопливных программ необходимо относиться с большой долей скептицизма. При эффективном управлении эти инициативы могут быть полезны. Однако необходимо учитывать, какое значительное влияние окажет внедрение этанола на мировую экономику.