Bioethanol: til helbred!

I finalen af ​​komedien "Features of National Fishing" hælder filmens karakterer modvilligt al den vodka, der er lagret i ubådens brændstoftank, naturligvis til andre fornøjelser. Den satiriske besked er åbenlyst - kun i betragtning af et ekstremt behov vil vores person beslutte at "oversætte produktet" så middelmådigt ...

Men for eksempel er der i Brasilien tankstationer, der hælder ren alkohol i tanken. Men af ​​en eller anden grund når linjen af ​​brasilianske fodgængere med afmagrede ansigter ikke deres pistoler om morgenen. Vil du tale om det?

Brasilianske tryllekunstnere fra brændstofindustrien "giver ud" fra en hektar tropisk solbrændt 7500 l ethanol. Dette er en rekord til udvinding af alkohol fra fødevareråvarer. En anden større producent af bioethanol med brændstof - De Forenede Stater - har indhold af 3800 l / ha. Årsagen er, at der er sukkerrør i Brasilien. Når du ser på dets tykke, kødfulde stængler, lyserøde på udskæringen, kan du forestille dig, hvordan den alkohol, der produceres derfra, brænder appetitvækkende i cylindrene på en bilmotor. Amerikanerne udvinder ethanol fra majs, men på trods af mere beskedne indikatorer udvikler de aktivt dens produktion. I Europa producerer sukkerroer 5500 l / ha, men produktionsmængderne er endnu ikke sammenlignelige med Brasilien eller De Forenede Stater.


biobrændstoffer

Det brede begreb "biobrændstoffer" inkluderer et antal produkter, der er fremstillet ved forarbejdning af forskellige biologiske råvarer. Dette inkluderer ethanol og methanol, butanol, biodiesel (fra vegetabilske olier) og andre. Biodiesel er ikke så relevant for Rusland på grund af det faktum, at vores land ikke producerer for store mængder vegetabilsk olie, men brændstofalkohol kan have en fremtid. Første generation af bioethanol Første generation af bioethanol kaldes alkohol opnået fra spiselige plantematerialer: sukkerrør, majs, sukkerroer. De største producenter af denne type brændstof er Brasilien og USA. I 2009 tegnede disse to lande sig for 89% af verdensproduktionen. I 2007 blev der underskrevet et brasiliansk-amerikansk aftalememorandum, der havde til formål at udvikle standarder for anvendelse af biobrændstoffer og fremme brugen af ​​ethanol i verden. Anden generation Bioethanol Anden generation bioethanol er det næste trin i forarbejdningen af ​​biologiske råvarer. Dets produktion bruger træmasse, halm og mindre værdifulde landbrugsafgrøder. Butanol er et lovende brændstof, butanol er en C4H5OH-tetrahydridalkohol. Det er et brændstof med en energitæthed, der kan sammenlignes med benzin og ikke er afgiftspligtig, men dens produktionsteknologi er stadig for dyr til at konkurrere med benzin. Butanols udsigter er knyttet til succeser fra kemikere, der nu skaber billigere enzymer til butanolproduktion.

Hvorfor er bioethanol så god som et motorbrændstof? For det første er alkoholudstødning meget renere end benzin. Ved forbrænding af ethanol opnås kun to produkter: kuldioxid og vand, mens der i benzinudstødningen er svovldioxid og andre ubehagelige urenheder. For det andet frigiver vi brændende olie, naturgas, kul, i atmosfæren kulstof bundet af organiske rester for millioner af år siden, da en mængde kuldioxid, der var uforlignelig med nutiden, var til stede i luften. Det betyder, lidt efter lidt vender vi atmosfæren tilbage til de kvæle tider. Forbrænding af vegetabilsk alkohol giver kun luften den mængde CO2, der blev absorberet af sukkerrør, majs eller roer under væksten. For det tredje er bioethanol en vedvarende ressource, igen i modsætning til fossile brændstoffer. Og endelig er olie et meget “politisk” produkt: en betydelig del af dens produktion er koncentreret i ustabile regioner. Potentielle råvarer til alkohol vokser næsten overalt - kun sukkerrør dyrkes i omkring hundrede stater.

Venskab af benzin med alkohol

Faktisk bruges ren alkohol næsten udelukkende i Brasilien. I andre lande (forresten og også i Brasilien) blandes ethanol med benzin i forskellige forhold. Brændstof, der indeholder ethanol, er markeret med bogstavet E og et tal, der angiver procentdelen af ​​alkoholindholdet. For eksempel er E10 benzin med et ti procents tilsætningsstof, E85 er ethanol med et femten procent benzinindhold. Strengt taget kan E100 kun hældes i en tank i varme lande - ethanol har en betydelig ulempe: ved lave temperaturer starter alkoholmotoren dårligt. Problemet løses ved et meget lille (ca. 5%) tilsætningsstof til benzin eller en speciel blanding. Især i ikke-solrige Sverige, hvor alkohol er blevet brugt trofast i lang tid (siden 1989), hvor de fyldes med Scania-bybusser, fjerner et 5% tilsætningsstof alle spørgsmål.

E10 standard motorbrændstoffer er almindelige i USA (ethanol kan stige til 15% om vinteren), og E85 bruges i nogle stater. Det ser ud til, at brugen af ​​10% alkohol i benzin? Det viser sig, at selv et så lille ethanolindhold i brændstoffet giver en 30% reduktion i skadelige stoffer i biludstødningen - det ilt, der findes i alkohol, sikrer fuldstændig forbrænding af blandingen. I dette tilfælde kan man for det første E10 - E15 hældes i tanken på enhver gasdrevet maskine, og for det andet øges brændstofforbruget praktisk talt ikke, da ethanol har en lidt lavere energitæthed end benzin øger blandingens oktantal, og derfor kan blandingen brændes med større effektivitet.

Hvad angår motorbrændstof med et højt (op til 100%) ethanolindhold, er det kun glade ejere af fleksible brændstofbiler (det vil sige med et valg af brændstof), som tanker det. I nutidens Brasilien sælges allerede op til 90% af sådanne biler, og andre der synes snart at være væk. Fordelen ved fleksibel brændstof-teknologi kræver ikke store og dyre ændringer i bilens design.

Har vi brug for det?

Men hvad med Rusland? Vi har en masse olie og gas og ingen saftig sukkerrør. Vores myndigheder, der er optaget af ulovlig handel med alkohol, ser tankstationer i et mareridt, der sælger ren alkohol til prisen for motorbrændstof. Så har vi brug for brændstofethanol?

”Ja, vi har brug for det, ” siger Alexei Ablaev, præsident for Ruslands National Fuel Association, ”og vores interesse for ethanolbrændstof har sine egne karakteristika. Hvis De Forenede Stater udvikler alternativ energi for først og fremmest at reducere økonomiens afhængighed af importeret olie, bør vores prioritet være at reducere indholdet af skadelige stoffer i biludstødninger og meget vigtigt at skabe job og merværdi i det indenlandske landbrug. ”

I de nylige tidspunkter, hvor vores land importerede brød fra USA og Argentina, huskede vi ofte desværre, at det russiske imperium ikke kun leverede korn til sig selv, men også aktivt handlede brød på verdensmarkedet. Nu ser det ud til at være ingen grund til tristhed, fordi Rusland igen er den største producent og eksportør af hvede. Men ikke alt er så skyfrit.

I alkohol eller rådne?

”Sidste år udgjorde hvedeafgrøden i Rusland 108 millioner tons, ” fortsætter Alexei Ablaev. ”Et år tidligere, da alle var bange for tørken, beløb høsten sig til 97 millioner ton. I år taler de igen om tørke, og her kan man ud over rationelle grunde også se en bestemt PR, der sigter mod at sælge resterne fra sidste års høst. Alt vores indenlandske forbrug, inklusive husdyr og mad, er nu ca. 70 millioner tons. Sidste år sendte vi rekord 22 millioner tons til eksport. Hverken markedet eller infrastrukturen (hovedsageligt havne) fik lov til at tage os ud. For at øge salget bliver vi desuden nødt til at dumpe, hvilket i sidste ende vil falde verdens kornpriser, og dette er ulønnsomt for os. Som et resultat har vi 92 millioner tons indenlandsk forbrug og eksport. Og høsten er 108 millioner tons, det vil sige, at Rusland kronisk overproducerer korn. Sidste år døde cirka 10 millioner tons høstet korn. Der var ikke noget sted at opbevare hvede, og det rådede ganske enkelt i bunken på jorden. "

Særligt akut er problemet i kontinentale områder langt fra havne. På grund af høje transportpriser og relativt lille indenlandsk efterspørgsel faldt prisen på sibirsk korn til 1.500 rubler, hvilket var ødelæggende for landbruget. pr. ton. Så hvis der var planter til forarbejdning af hvede til ethanol i de kornproducerende regioner i landet, ville de "spise" overskydende korn og forarbejde det til et produkt med høj merværdi, som er lettere at opbevare og billigere at transportere. Ja, selv med en afgrøde på 50 centere pr. Ha, kan hvede ikke producere mere end 1.200 liter pr. Ha, og vi er langt fra brasilianske indikatorer, selv i dette tilfælde ville energibalancen i brændstoffet være positiv (den modtagne energi ville overstige brugt på produktion med ca. 20%) .


Sød brasilien

På det internationale forum Challenge Bibendum 2010, som blev afholdt i regi af Michelin-dækproblemet og dedikeret til at løse køretøjers miljøproblemer, lød ethanolemnerne - især relevante for værtssiden - på fuld styrke. En af deltagerne i forummet var sammenslutningen af ​​brasilianske sukkerrørproducenter. Foreningens stand var forsynet med smukt trykte pjecer, og alle fik vist en video om succes med ethanolproduktion i landet. Det viste sig, at sukkerrørfabrikker er meget moderne virksomheder, der producerer ikke kun ethanol, men også elektricitet gennem afbrænding af halm og sukkerrørmel (bagasse). Men rørhøsten er langt fra mekaniseret overalt - andelen af ​​manuel arbejdskraft er meget høj, og de fattigste mennesker er engagerede i denne vanskelige og farlige (giftige slanger findes i sivet). Efter 7 år agter Brasilien at opgive manuel arbejdskraft ved rørhøstning, men det er uklart, om det vil være muligt at knytte alle de fraflyttede hænder. Med tal og fakta i deres hænder debuterede industriens repræsentanter myterne om brasiliansk ethanol: de siger, at han er skyldig i stigende fødevarepriser, han har en negativ energibalance, på grund af det skærer de ned Amazonas-junglen. Det vides imidlertid, at biobrændstof er et værktøj til at regulere prisen på råvarer til Brasilien. Hvis regeringen mener, at verdens sukkerpriser er for lave, hæver det det minimale ethanolindhold i benzin. Jo mere sukkerrør der går til ethanol, jo mindre bliver sukker på markedet. Og priserne stiger. Amerika gør det samme med majs, men Rusland er endnu ikke i stand til at justere verdens kornpriser ved hjælp af biobrændstoffer. Men hun kunne.

Ethanol og French Rolls

Selve ideen om at brænde brød i forbrændingsmotorer kan virke blasfemisk i et land, hvor det for ikke så længe siden var sædvanligt, at bondefamilier hente smuler fra bordet med hænderne og hælder dem i munden, men overproduktion af korn stiller et hårdt spørgsmål: enten reducerer det såede område med klart socioøkonomiske konsekvenser eller oprettelse af en infrastruktur til behandling af kornoverskud til noget nyttigt og ikke-letfordærveligt. For eksempel i bioethanol. Men ikke kun det.

”De, der siger, at tilhængere af kornforarbejdning til bioethanol har til hensigt at konvertere et værdifuldt fødevareprodukt til brændstof har ikke helt ret, ” forklarer Alexey Ablaev. ”Vores forening forsvarer ideen om at bygge dybe forarbejdningsanlæg i Rusland for myndigheder på forskellige niveauer - dem, der i Vesten kaldes bioraffinaderi. Produktionsteknologien er som følger: ved indgangen er kornet opdelt i komponenter - stivelse i den ene retning, hvedegluten (gluten) i den anden og kornskaller i den tredje. Hvedegluten er et utroligt værdifuldt fødevareprodukt, der nu sælges i Rusland til? 2 pr. 1 kg og i EU til? 1, 5. Hun går til mad, for eksempel laver franske ruller Franske ruller med elastisk krummer og italiensk pasta italiensk pasta, der ikke sløres, når hun laver mad. Gluten forbedrer dårligt mel ved at gøre det klistret. Efterspørgslen efter gluten er ubegrænset, inklusive til eksport, næsten tre år i forvejen. Kornskaller går til foder. Og kun stivelse forarbejdes til glukose, og det går til gæring (gæring). Derefter opnås ethanol under anvendelse af konventionelle destillationskolonner. Dets samlede andel i anlæggets produkter vil ikke overstige 30-50%. Forresten, i de samme fabrikker kan glukose ikke forarbejdes til ethanol, men til andre produkter - butanol, bioplast, fodertilsætningsstoffer. ”

Den eneste sådan plante i SNG er beliggende i Kasakhstan og kaldes "Biochem." Virksomheden bruger 300.000 tons hvede om året. I Europa findes der lignende anlæg med en kapacitet på 1 million ton. De garanterer jævnligt landbrugerne kornpriser, leverer job og udfylder de regionale budgetter. Men i Rusland er udsigterne for en sådan forretning stadig vage. Årsagen er kendt for alle - den russiske stat indførte punktafgifter på ethanol til ethvert formål, og at fylde tanken med dette brændstof er som (husk Mendelejv) at brænde regninger i en ovn. Ja, brasilianere tager ikke tømmermænd på tankstationer, idet de tilsyneladende oprigtigt tror på, at der sælges drikkevarer andre steder, men de skadelige traditioner for den alkoholafhængige del af befolkningen i vores land tvinger lovgivere til at oprette barrierer mod brændstofalkohol.


Hydrolysesaft

I modsætning til påstandene fra sangens helt, Vladimir Vysotsky, drev de ikke vodka fra savsmuld i USSR, skønt alkohol kan fås fra cellulose. Cellulose - dette er de samme sukkerarter som i stivelse eller sukkerroer - de er simpelthen forbundet i kæder af polysaccharider af forskellige bundter, fordi naturen skabte cellulose nøjagtigt som et strukturelt materiale. Der er en teknologi, der giver dig mulighed for at bryde disse ledbånd og få individuelle sukkerarter ved hydrolyse. Endvidere fermenteres sukkerarterne og udbedres i overensstemmelse med den sædvanlige ethanolproduktionsprocedure. Formlen for hydrolysealkohol fra formlen med ethanol fra madråvarer adskiller sig overhovedet ikke i noget - urenheder kan variere under dårlig rengøring, og selvom alkohol fra savsmuld officielt blev brugt i industrien som industriel alkohol, var der en parafras i visse cirkler om temaet for den berømte sovjetiske sang: ”Og moderlandet generøst vandes mig med hydrolysesaft, hydrolysesaft ... ". I mellemtiden betragtes alkohol opnået fra cellulose (savsmuld, halm osv.) Som et lovende brændstof, anden generation af bioethanol, som ikke kræver fødevarematerialer i produktionen. Og for Rusland, med sine kolossale træreserver, er dette emne meget relevant. Et problem er, at de eksisterende teknologier til produktion af hydrolysealkohol i USSR gør det for dyrt at brænde i motorer. Ny generation af planter, der producerer alkohol fra biomasse og bruger billigere enzymer, bygges i dag, for eksempel i USA. Selv denne nye industri, ligesom andre områder med alternativ energi, subsidieres imidlertid af den amerikanske regering. Med eksistensen af ​​et udviklet marked for majsbioethanol vil det amerikanske marked gradvist mestre hydrolysealkohol.

Tilføj bitterhed

De, der drømmer om at skabe det russiske marked for motorethanol, kan kun håbe, at myndighederne en dag vil ændre deres synspunkt, især i betragtning af overproduktionen af ​​hvede. Hovedargumentet her kan være et foranstaltningssystem, der sikrer, at alkohol fra tankstationer udelukkende bruges til det tilsigtede formål.

”Vi har foreslået disse foranstaltninger og vil fortsat tilbyde dem, ” siger Alexey Ablaev. - For det første er vi for en hård denaturering af alkohol, dvs. at tilføje stoffer til det, der udelukker brugen af ​​brændstof inde. Den vigtigste mulighed er blanding med benzin. Det er værd at tilsætte kun 5% benzin, og det vil være umuligt at drikke denne muck. Nå, du kan hælde vand i brændstoffet, og vand med opløst alkohol flyder over benzin, men selv da kommer den frastødende lugt ikke noget sted. En anden mulighed er at tilføje et stof kaldet bitrex til ethanol. Et ubetydeligt bitrexindhold i brændstoffet er nok til at forårsage en øjeblikkelig gagrefleks hos en person, når man prøver at drikke alkohol. Dette er et meget bittert og ubehageligt stof. For det andet vil planter til produktion af bioethanolbrændstof være 5-10 gange større end de fleste af de nuværende destillerier. Det er lettere at organisere kontrol hos sådanne virksomheder, og det ville være ulønnsomt for ejeren af ​​en sådan stor virksomhed at udøve svig med punktafgiftsfri alkohol - han kunne miste alt. For det tredje, for at alkoholen skal være spiselig, har planten brug for fire til fem destillationssøjler for destillation - ellers fjernes ikke alle fuselolier. To er nok til brændstof. Produktionsalkoholen viser sig med en gul måneskine, og vodka af høj kvalitet kan ikke fremstilles af den. Det er muligt, men energiomkostningerne ved yderligere rengøring vil gøre denne virksomhed ulønnsom. ”

Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Popular Mechanics (nr. 9, september 2010).

Anbefalet

Den britiske F-35 fløj for første gang sammen med den "usynlige" B-2
2019
“Ok Google, hvad er det?”: Genkendelse af mobilobjekter
2019
Hvem opfandt lynlåsen, og hvornår?
2019