Етанолът е устойчиво, произведено в страната гориво с по-високо октаново число от бензина , което му позволява да се представя по-добре. Въпреки това, производството и потреблението на етанол имат някои екологични последици, които ще обсъдим в тази статия.
Етанолът е биоорганично гориво, което може да се използва за заместване на изкопаемите горива в транспорта. Той има голям потенциал да допринесе за декарбонизацията на транспорта и да подобри екологичните показатели.
Настоящото изследване може да бъде разширено в бъдеще до високоскоростни SI двигатели за подобряване на производителността и характеристиките на горене чрез допиране на наночастици с бензин. Численият анализ може да се извърши на SI двигател, който се захранва от друг алтернативен източник на енергия, за да се подобрят работните характеристики.
Освен това, това проучване може да бъде подобрено чрез включване на рециркулация на отработените газове, за да помогне за намаляване на емисиите на NOX и чрез модифицирането му да работи в режим на двойно гориво.
Етанолът е сравнително евтино алтернативно гориво, което може да се похвали с по-малко замърсяване и по-голяма наличност от несмесения бензин. Но докато има много предимства от използването на етанол като гориво, има и някои недостатъци.
Съдържание
Какво е етанол?
Етанолът е зърнен алкохол, който може да се смесва с бензин и да се използва в моторни превозни средства. Много бензиностанции предоставят смесено гориво, което обикновено е 10 процента етанол и 90 процента бензин.
Етанолът може да бъде ферментирал от много източници на нишесте, включително царевица, пшеница, зърнено сорго, ечемик и картофи, както и от захарни култури като захарна тръстика и сладко сорго.
Страничен продукт от производството на етанол са дестилаторните зърна, които могат да се хранят на добитъка мокри или изсушени. Тъй като зърната от мокрия дестилатор са нетрайни и тежки, което увеличава транспортните разходи, те обикновено се използват в радиус от 100 мили от завод за етанол.
Дестилаторните зърна са по-стабилни и по-лесни за транспортиране, когато производителят на етанол ги изсуши, но това увеличава разходите за енергия за производителя на етанол. Зърната за дестилация запазват много от хранителните вещества от царевицата, тъй като само нишестето е отстранено.
Как се произвежда етанол?
Етанолът се произвежда с растения, известни като растения за „сухо смилане“, като царевичните зърна се смилат фино на малки частици. След това към смляната царевица се добавя вода заедно с ензими за превръщане на нишестето за ферментация. Сместа, известна още като каша, се готви, за да се разгради допълнително нишестето.
Кашата се изважда от печките и се оставя да изстине, преди да се добави втори ензим (глюкоамализа) към кашата. Този ензим помага за превръщането на течното нишесте в захари.
Дрождите се добавят към кашата и ферментацията създава етанол и въглероден диоксид. След около два дни процесът на ферментация е завършен и кашата се загрява отново.
По време на процеса на нагряване етанолът се изпарява в пара, която се събира, докато останалите твърди частици от царевица и мая остават.
Етаноловите пари се охлаждат и кондензират в течност. Тази течност се дехидратира, за да се отстрани излишната вода от етанола, което прави "безводния" етанол подходящ за смесване с бензин.
Етанолът може да бъде произведен и чрез процес на мокро смилане, който разделя царевицата на няколко различни компонента и предоставя много възможности за крайни продукти, включително етанол. Този процес може да бъде много по-сложен и прекомерен.
Етанолът е добро гориво за използване в двигатели с искрово запалване. Може да се използва като добавка за дизел (биодизел). Етанолът също е важна суровина за химическата промишленост.
Въпреки това, въпреки употребата му, има някои въздействия върху околната среда, свързани с етанола, процеса на неговото производство и в процеса на потреблението му. Ето въздействието на етанола върху околната среда.
10 Въздействия върху околната среда на етаноl
- Замърсяване на въздуха
- Заема много екологично пространство
- Човешко въздействие
- Въздействие върху селското стопанство и производството на храни
- Въздействие върху почвата
- Глобално затопляне
- Въздействие върху водата
- Метан (CH4) Поколение
- Въздействие на върху морския живот.
- Огнена експлозия
1. Замърсяване на въздуха
Камионният и железопътният транспорт са основните начини за придвижване на етанол до терминалите за смесване, където етанолът се смесва с бензин, за да се образуват смеси E-10 или E-85 за потребителска употреба в двигатели.
Използването на по-скъп транспорт с камиони, железопътен транспорт и шлепове увеличава скоростта на отделяне на газообразни замърсители във въздуха, като по този начин замърсява атмосферата.
Въпреки това, в опит да се реши този проблем, в момента етанолът не се транспортира по тръбопроводи, които са проектирани и използвани за продукти на петролна основа, но няколко компании тестват транспортирането на етанол по този начин.
Също така неприятна миризма може да се получи от генерирането на бутират, метаболит на биоразграждането на етанола.
2. Заема много екологично пространство
Едно от основните въздействия на етанола върху околната среда е, че той изисква площ за обработваема земя, в която да расте.
Тъй като се извлича предимно от царевица, много земя, която може да се използва за отглеждане на храна или добитък, вместо това се използва за отглеждане на горивен продукт.
3. Човешко въздействие
Острото поглъщане на етанол може да причини главоболие, гадене, повръщане, сънливост, умора, нарушена преценка, безсъзнание, липса на координация и кома.
Вдишването може да причини дразнене на очите и горните дихателни пътища, умора и главоболие, докато контактът с кожата може да причини дразнене на кожата, като продължителният контакт води до суха кожа, лющене, сърбеж и напукване.
В допълнение към тежката консумация на алкохол, страничният продукт на етанола може да причини пристрастяване и да увеличи всички видове наранявания и травми. Факторите на околната среда и генетичните фактори участват в податливостта към алкохолизъм.
Въпреки това, умерената консумация на етанол намалява стреса и повишава чувството на щастие и благополучие и може да намали риска от коронарна болест на сърцето.
Освен това, недохранването може да бъде резултатен ефект от етанола и може също така да упражни пряк токсикологичен ефект поради намесата му в чернодробния метаболизъм и имунологичните функции.
Наблюдавана е причинно-следствена връзка между алкохола и различни видове рак. Прекратяването на консумацията на алкохол и балансираното хранене са препоръчителни първични неспецифични терапевтични мерки за алкохолици.
Лекарствените терапии за алкохолици, страдащи от чернодробни увреждания, са довели до смесени резултати. При краен стадий на чернодробно заболяване може да се обмисли чернодробна трансплантация.
4. Въздействие върху селското стопанство и производството на храни
Както беше посочено по-горе, биогоривата от царевица и соя засягат количеството земя, което отнемат от производството на храни. Предизвикателството да се отглеждат достатъчно култури, за да се отговори на нуждите от производство на етанол и биодизел, е значително и, според някои, непреодолимо.
Тази голяма част от земята, заета за отглеждане на култури, произвеждащи етанол, е засегнала до голяма степен само производството на храни, тъй като селското стопанство е основният удар. Това доведе до недостиг на храни, тъй като обработваемата земя за насаждения с други култури се използва за отглеждане на етанол.
Според някои експерти, производството на достатъчно биогорива , за да се даде възможност за широкото им приложение, би могло да означава превръщането на по-голямата част от останалите гори и открити пространства в света в земеделски земи, което е жертва, която малко хора биха били готови да направят.
5. Въздействие върху почвата
Като цяло производството на царевица е често срещан източник на замърсяване с хранителни вещества и седименти. Въпреки че етанолът и другите биогорива често се рекламират като чисти, евтини алтернативи на бензина, индустриалното отглеждане на царевица и соя все още има вредно въздействие върху околната среда, само че по различен начин.
Това важи особено за индустриалните производители на царевица. Отглеждането на царевица за етанол включва големи количества синтетичен тор и хербицид.
Освен това, изследвания, насочени към енергията, необходима за отглеждане на култури и превръщането им в биогорива, заключиха, че производството на етанол от царевица изисква 29% повече енергия, отколкото етанолът може да генерира.
6. Глобално затопляне
Когато се смеси с бензин за използване като гориво за превозни средства, етанолът може да предложи някои предимства по отношение на емисиите в зависимост от типа превозно средство, калибрирането на двигателя и нивото на смесване.
Както при конвенционалните горива, използването и съхранението на етанолови смеси може да доведе до емисии на регулирани замърсители, токсични химикали и парникови газове (ПГ), които са основната причина за глобалното затопляне.
7. Въздействие върху водата
Най-значимите въздействия, свързани с разливи на етанол, са върху повърхностните води. В някои случаи въздействието на повърхностните води убива водния живот няколко дни след разлива в резултат на изчерпването на кислорода.
Въздействието може да се случи на голямо разстояние от първоначалното място. Освен това разливите от етанол могат да проникнат през почвата, като по този начин доведат до възможно замърсяване на подпочвените води и изхвърляне в повърхностните води, което може да бъде цикличен процес, както и генерирането на метан.
8. Метан (CH4) Поколение
Анаеробното разграждане на етанола в подземните води води до производството на газ метан. Наличието на метан в ненаситената почва над експлозивните граници може да представлява опасност от експлозия.
Газът метан може да се произвежда за дълъг период от време и да се задържи в почвения газ за дълъг период от време. И когато е изложен на атмосферата, той може да доведе до нагряване на земната температура, тъй като е известно, че газът метан (CH4) е парников газ.
9. Въздействие върху морския живот.
Разливите на етанол в морето представляват заплаха от токсичност за екологичните рецептори при директен контакт с изпускането и биха могли да повлияят на повърхностната водна екосистема.
Изчерпването на кислорода е основен начин, по който етанолът засяга морския живот, тъй като няма да има достатъчно наличен кислород, който да поеме морският живот, което с времето ще доведе до смъртоносността на водния живот.
10. Огнена експлозия
Запалимостта е най-голямата опасност за етанола, както и за бензина. Особено, когато е изложен на слънчева светлина неразреден. Проучване показва, че етанолът има широк диапазон на запалимост от (3.3 до 19% или 33,000 190,000 до XNUMX XNUMX ppm по обем).
Като се има предвид тази загриженост за запалимостта, околната среда и животът и имуществото на хората могат да бъдат застрашени, ако възникне каквато и да е форма на експлозия.
Също така, способността му да провежда електричество може да доведе до токов удар и евентуално запалване на пожар, когато не е правилно заземен и свързан по време на операции за претоварване.
Заключение
Етанолът, който е едно от най-обещаващите биогорива, привлече вниманието в световен мащаб поради задаващата се петролна криза, която започна преди повече от десетилетие по целия свят. Въпреки това, за да бъде етанолът по-полезен за околната среда, има нужда от добре регулирана система, която включва множество видове етанол. Това е за защита и опазване на околната среда.
ЧЗВ – Въздействие на етанола върху околната среда
Защо царевичният етанол е вреден за околната среда?
На царевичния етанол липсват екологичните характеристики на други възобновяеми източници на енергия като целулозен етанол, вятърна и слънчева енергия. Тъй като е установено, че етанолът от царевица е с до 24% по-интензивен на въглерод дори от бензина и по този начин е доказано като гориво, което не щади климата
Препоръки
- 8 Въздействия върху околната среда на екотуризма
. - 10 отрицателни въздействия на електроцентралите върху околната среда
. - 10 Въздействия върху околната среда от добива на мед
. - 10 Въздействия върху околната среда на електронните отпадъци
. - 6 Въздействия върху околната среда на хранителните отпадъци
Ahamefula Ascension е консултант по недвижими имоти, анализатор на данни и писател на съдържание. Той е основател на фондация Hope Ablaze и е завършил управление на околната среда в един от престижните колежи в страната. Той е обсебен от четене, изследване и писане.