المحتوى
الإيثانول ، المستمد من المواد النباتية ، هو مصدر للطاقة المتجددة بسبب إنتاج واحتراق دورة الإيثانول الكاملة. يتم استخدام كميات ثاني أكسيد الكربون والماء عندما يتم حرق الإيثانول ، المصنوع من النشا أو السليلوز. يعتبر الإيثانول وقود "أخضر" لأنه غير سام ويقلل من تلوث الهواء. وفقًا لرابطة الوقود المتجدد ، قلل الـ 13.3 مليار جالون من الإيثانول التي تم إنتاجها في الولايات المتحدة في عام 2013 من انبعاثات غازات الدفيئة بمقدار 38 مليون طن متري ، أي ما يعادل إزالة 8 ملايين سيارة من الطريق.
الايثانول من النباتات
يتولد الإيثانول من الجلوكوز المشتق من مادة نباتية. يمكن الحصول على الجلوكوز من نبات النشا أو السليلوز. في الولايات المتحدة ، يتم اشتقاق معظم الإيثانول من النشا في نواة الذرة. قد تستخدم بلدان أخرى نباتات أخرى. على سبيل المثال ، تستخدم البرازيل قصب السكر لصنع الإيثانول. على الرغم من أنه من السهل نسبيًا إنتاج الإيثانول من نشا الذرة. تحتوي النباتات غير الغذائية ، مثل قش القمح أو عشب التبديل ، على السليلوز ، وهو بوليمر من جزيئات الجلوكوز. يتطلب الإيثانول الناتج من السليلوز معالجة مادة نباتية لتليينه وجعل السليلوز أكثر عرضة للتحلل المائي ، وهو انهيار البوليمر السليلوز.
كيمياء متجددة
يشكل إنتاج الإيثانول من المواد النباتية واحتراق الإيثانول اللاحق دورة كاملة. يتم تصنيع الجلوكوز داخل النباتات من ثاني أكسيد الكربون والماء عن طريق التمثيل الضوئي ، وهي عملية تستخدم الطاقة الشمسية. الخميرة تخمير الايثانول العام من الجلوكوز. عند استخدام الإيثانول كمصدر للطاقة والاحتراق ، فإنه ينتج ثاني أكسيد الكربون والماء. تقوم النباتات بتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى الجلوكوز ، لتكمل الدورة.
استخدام الطاقة في إنتاج الإيثانول
على الرغم من أن الإيثانول هو مصدر الطاقة المتجددة ، إلا أنه ضروري لجمع ونقل المواد النباتية إلى منشأة الإنتاج. يتم استهلاك المزيد من الطاقة في عملية التخمير. يتمتع إنتاج الإيثانول بتوازن إيجابي في الطاقة ، لأن الطاقة الشمسية ، التي يتم التقاطها أثناء عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات وتخزينها كجلوكوز ، تنتج طاقة أكثر على احتراق الإيثانول أكثر من الطاقة المستخدمة في إنتاج الإيثانول. على سبيل المثال ، تنتج وحدة واحدة من الطاقة ، تستخدم في إنتاج الإيثانول من الذرة ، 2.3 وحدة من الطاقة القابلة للاستخدام من الإيثانول ، وفقًا لبحوث وزارة الزراعة الأمريكية.
الإيثانول كوقود
في الأيام الأولى للسيارات ، اعتقد هنري فورد وآخرون أن الإيثانول سيصبح الوقود الأساسي. اليوم ، يحتوي حوالي 95 في المائة من البنزين في الولايات المتحدة على كميات منخفضة من الإيثانول ، عادة 10 في المائة. يمكن لسيارات الوقود المرنة ، الأكثر شيوعًا في البرازيل ، تشغيل البنزين أو مزيج الإيثانول العالي. تحتوي مزيج الإيثانول العالي على 85 بالمائة أو أكثر من الإيثانول. يحتوي الإيثانول على نسبة أعلى من الأوكتان مقارنة بالبنزين ويساعد على منع طرق المحرك. حتى الإيثانول منخفض المستوى يكون معدل الأوكتان فيه أعلى من البنزين. مقارنة بالبنزين ، يحتوي الإيثانول على طاقة أقل للجالون ، لكن تصنيف الأوكتان العالي يزيد من الأداء.
