Sisältö
Kasvimateriaalista johdettu etanoli on uusiutuva energialähde, koska se tuottaa ja polttaa koko syklin etanolia. Hiilidioksidin ja veden määrät käytetään poltettaessa tärkkelyksestä tai selluloosasta valmistettua etanolia. Etanolia pidetään "vihreänä" polttoaineena, koska se ei ole myrkyllinen ja vähentää ilman pilaantumista. Uusiutuvien polttoaineiden yhdistyksen mukaan Yhdysvalloissa vuonna 2013 tuotetut 13,3 miljardia litraa etanolia vähensivät kasvihuonekaasupäästöjä 38 miljoonalla tonnilla, mikä vastaa 8 miljoonan ajoneuvon poistamista tieltä.
Etanoli kasveista
Etanolia tuotetaan glukoosista, joka on johdettu kasvimateriaalista. Glukoosia voidaan saada tärkkelyksestä tai selluloosalaitoksesta. Yhdysvalloissa suurin osa etanolista on peräisin maissin ytimissä olevasta tärkkelyksestä. Muut maat voivat käyttää muita kasveja. Esimerkiksi Brasilia käyttää sokeriruokoa etanolin valmistukseen. Vaikka etanolin valmistaminen maissitärkkelyksestä on suhteellisen helppoa. Hyödyntämättömät kasvit, kuten vehnän oljet tai vuoriruoho, sisältävät selluloosaa, joka on glukoosimolekyylien polymeeri. Selluloosasta saatu etanoli vaatii kasvimateriaalin esikäsittelyä selluloosan pehmentämiseksi ja tekemiseksi alttiimmaksi hydrolyysille, mikä on selluloosapolymeerin hajoaminen.
Uusiutuva kemia
Etanolin tuotanto kasvimateriaalista ja sitä seuraava poltto etanolien kanssa muodostaa kokonaisen syklin. Kasvien glukoosi syntetisoidaan hiilidioksidista ja vedestä fotosynteesillä, prosessi, joka käyttää aurinkoenergiaa. Hiivan yleinen käymisetanoli glukoosista. Kun etanolia käytetään energialähteenä ja poltetaan, se tuottaa hiilidioksidia ja vettä. Kasvit muuntavat hiilidioksidin ja veden takaisin glukoosiksi loppuun saakka.
Energian käyttö etanolin tuotannossa
Vaikka etanoli on uusiutuva energialähde, sitä tarvitaan kasvimateriaalin keräämiseen ja kuljettamiseen tuotantolaitokseen. Käymisprosessissa kulutetaan enemmän energiaa. Etanolituotannolla on kuitenkin positiivinen energiatasapaino, koska aurinkoenergia, jota kasvien vangitsema fotosynteesi ja varastoitu glukoosina tuottaa enemmän energiaa etanolin palamisessa kuin käytettiin etanolin tuotannossa. Esimerkiksi yksi yksikkö energiaa, jota käytetään etanolin tuotannossa maissista, tuottaa 2,3 yksikköä käyttökelpoista energiaa etanolista, Yhdysvaltain maatalousministeriön tutkimuksen mukaan.
Etanoli polttoaineena
Ajoneuvojen alkuaikoina Henry Ford ja muut uskoivat, että etanolista tulisi ensisijainen polttoaine. Nykyään noin 95 prosenttia Yhdysvaltain bensiinistä sisältää pieniä määriä etanolia, yleensä 10 prosenttia. Joustavat polttoainetta käyttävät ajoneuvot, yleisemmät Brasiliassa, voivat käyttää bensiini- tai korkea-etanoliseoksia. Korkean etanolisekoituksen seokset sisältävät vähintään 85 prosenttia etanolia. Etanolilla on korkeampi oktaaniluku kuin bensiinillä, ja se auttaa estämään moottorin kolhiutumista. Jopa matalan tason etanolilla on korkeampi oktaaniluku kuin bensiinillä. Bensiiniin verrattuna etanoli sisältää vähemmän energiaa litraa kohden, mutta korkeampi oktaaniarvo lisää suorituskykyä.
