Биоэтанол плюсы и минусы

В последнее время средства массовой информации пестрят сообщениями о потенциальной опасности использования биоэтанола для работы автомобилей. Одно мнение быстро опровергается другим, причем оба считаются достоверными. Критика настолько остра, что многие остаются в недоумении. Как такое может быть? Неужели правительства принимают непродуманные энергетические стратегии, которые могут привести к масштабным экологическим и экономическим катастрофам? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Аргументы против сжигания этанола

У противников сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания есть веские аргументы. Нельзя отрицать, что при использовании этанола выхлопные газы автомобилей гораздо менее вредны. Реальная проблема заключается в производстве этого топлива, поскольку оно приводит к огромному выбросу углекислого газа в атмосферу. Это делает экологические преимущества использования топлива на основе этанола бесполезными. Таким образом, любые заявления об использовании этого топлива для борьбы с глобальным потеплением и изменением климата становятся абсурдными и бессмысленными.

Получение этилового спирта

Этиловый спирт может быть получен из любой растительной массы, содержащей достаточное количество сахара и крахмала. Картофель, ячмень, пшеница, свекла — все это может быть использовано. Наиболее выгодным вариантом является сахарный тростник. Можно получать тот же продукт и из отходов, например, из опилок, но в настоящее время это экономически нецелесообразно. Однако в настоящее время разрабатываются экономически эффективные технологии.

Может ли этанол реально сократить выбросы углекислого газа?

Ответ на этот вопрос сложнее, чем может показаться. Да, при производстве этанола в атмосферу выбрасываются парниковые газы (также известные как ПГ) в количестве, аналогичном выбросам от бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Однако необходимо учитывать и другую сторону медали. Дело в том, что при производстве 1 л этанола из растительного сырья в атмосферу выбрасывается такое же количество CO2, которое растения ранее поглотили в процессе фотосинтеза.

В действительности производство этанола представляет собой «фотосинтез наоборот»: в одном случае используется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.

Преимущества биоэтанола

Благодаря тому, что биоэтанол распространен по всему миру, его можно использовать для заправки автомобилей в любой ситуации. Наличие в автомобиле канистры с чистым спиртом может помочь тем, у кого закончилось топливо в дороге. В отличие от пищевого спирта, который подвергается более тщательной переработке, биоэтанол является нейтральным источником парниковых газов и имеет положительный энергетический баланс. В зависимости от сырья энергетический баланс может достигать 8, то есть при сжигании этанола выделяется больше энергии, чем расходуется на его производство. Нефтепродукты имеют гораздо более низкий топливный баланс и требуют больше энергии на разведку, добычу, транспортировку и переработку.

Заправка этанолом

Процесс заправки этанолом ничем не отличается от заправки бензином, однако количество АЗС, продающих E85, продолжает расширяться. В настоящее время в США насчитывается около 1500 точек, предлагающих этот вид топлива. Несмотря на преимущества, у C2H5OH есть и недостатки. При сжигании 1 л этилового спирта выделяется на 34% меньше энергии, чем при сжигании того же объема бензина. Для владельцев автомобилей с двигателями, специально разработанными для традиционного бензина, а затем адаптированными к E85, расход топлива увеличится на 34%.

Преимущества этанола

Почти 800 из примерно тысячи европейских АЗС, предлагающих этанол, находятся в Швеции. Эта страна намерена полностью отказаться от использования нефти в течение ближайших двух десятилетий, а ее жители в значительной степени полагаются на гибриды, работающие на этаноле. На фотографии, сопровождающей этот текст, изображены сотрудники компании Scania, демонстрирующие новейшую разработку городского автобуса.

Октановое число этанола составляет 105, что означает возможность его сжигания в двигателях с гораздо более высокой степенью сжатия, чем обычно. Это означает, что двигатели, созданные исключительно для использования этого альтернативного источника энергии, по эффективности и мощности не должны уступать традиционным бензиновым или дизельным.

Экологические преимущества этанола огромны: выбросы углекислого газа снижаются на 80%, а СО2 — на 30%. Важно отметить, что эти автомобили не могут работать на бензине, так как детонация быстро выведет двигатель из строя.

Более дешевый способ транспортировки жидкого топлива

Перекачка жидкого топлива по трубопроводу — наиболее экономичный способ, однако у этанола есть одна проблема. Он гигроскопичен, то есть впитывает влагу из воздуха, а значит, подвержен коррозии. В настоящее время этанол перевозится автомобилями и поездами.

Является ли биоэтанол жизнеспособной альтернативой бензину?

Обнаружен юмористический поворот: Бензин Flexifuel хорошо работает в автомобилях, в то время как E85 (смесь 85% этанола и 15% бензина) работает плохо и более требователен к топливу. Хотя биоэтанол и дешевле бензина, но не намного. Не стоит рассчитывать на большую экономию при использовании этого топлива, это может привести даже к убыткам. Важно отметить, что внедрение этого так называемого «зеленого» топлива часто сопровождается законодательным регулированием, как это наблюдается в США и Бразилии.

При заправке биоэтанолом

Вопреки мнению, что автомобили, работающие на биоэтаноле, будут отказываться заводиться, как автомобили на водороде, правда заключается в том, что E85 имеет меньшую энергетическую ценность, чем бензин, но для его сгорания требуется меньше кислорода, поэтому можно использовать больше топлива. Это может привести к небольшому снижению мощности, но этого не должно быть достаточно, чтобы вызвать недовольство водителя.

Бразилия — рай для производства этанола

Бразильцы с 1973 года враждебно относятся к дефициту топлива и предпринимают меры, чтобы его избежать. В 1975 году была начата масштабная кампания по производству биотоплива, в результате которой 4,5% территории страны заняли плантации сахарного тростника.

В результате большинство автомобилей в Бразилии работают на этаноле, а для производства более двадцати миллиардов литров этанола в год занято свыше миллиона рабочих. Бразилия предлагает уникальный и комплексный подход к предотвращению топливных кризисов.

Сладость бразильского сахарного тростника

В Бразилии бурно развивается индустрия выращивания сахарного тростника, которая сопровождается своими обычаями и правилами. В процессе производства широко используется дешевый ручной труд, что приносит местным «сахарным королям» огромные доходы. Иностранцы стремятся присоединиться к этаноловому всплеску, но владельцы местных предприятий категорически отвергают любые предложения о покупке их компаний. А если и соглашаются, то запрашивают астрономические цены. Более того, правительство предлагает этим бизнесменам полную поддержку.

Зависимость Бразилии от нефти

Экономику страны невозможно каким-либо образом связать с нефтью. Бразилия вырабатывает собственную энергию и топливо за счет выращивания и переработки сахарного тростника. Это можно отнести к положительным моментам, однако даже в бочке спирта нашлось место для смолы. Чтобы создать новые плантации, бразильцы вырубают тропические леса Амазонки. Это своеобразная и безрассудная политика, однако, если честно, это настоящая глупость. Как может эта страна продолжать существовать без «легких нашего мира»?

Производители сахарного тростника в Бразилии и проблемы рынка

Тысячи частных хозяйств в Бразилии занимаются производством сахарного тростника. Естественно, это создало определенные трудности. Поскольку сахар можно производить из тростника, то при росте цен на сахар в 1980-х годах производство этанола резко упало, в результате чего бразильцы остались без топлива для своих автомобилей. Теперь правительство страны взялось за исправление ситуации и даже выделило в 2007 году 25 млн. долл. на создание новых технологий — сумму, эквивалентную 385 млн. долл. в США.

США реагируют на спрос на повышение эффективности использования топлива

В США предпринимаются меры по снижению потребления бензина на 20% к 2017 году в рамках президентской программы «20 на 10». Эта мера будет достигнута за счет увеличения производства этанола до более чем 30 млрд. литров. С этой целью за последние несколько лет страна инвестировала в исследования более 12 млрд. долл. и ожидается увеличение инвестиций.

Производство американского этанола

Хотя Америка производит значительное количество этанола, оно все же не дотягивает до бразильского. Однако вместо тростника в США для производства используется кукуруза, которая менее производительна, что приводит к увеличению затрат. Несмотря на это, правительства различных штатов настаивают на реализации программы, причем лидирует губернатор штата Иллинойс и кандидат в президенты Барак Обама. Было предложено ввести требование о содержании 10% этанола в бензине, поскольку он безопасен для обычных двигателей.

Изменения в автомобиле

Для того чтобы автомобиль мог работать на топливе с повышенной концентрацией этанола, необходимо внести определенные изменения. Компьютер двигателя должен быть запрограммирован таким образом, чтобы он знал о содержании спирта и соответствующим образом корректировал свои команды. Кроме того, необходимо обновить топливопровод, поскольку этанол содержит молекулы воды, и при низких температурах необходимо подогревать топливо перед зажиганием.

Реален ли полный переход на спиртовые двигатели?

Трудно предугадать, чем закончатся американские начинания в области биоэтанола, и в этом вопросе еще много неясного. Однако очевидно, что полный переход на спиртовые двигатели не представляется возможным. Например, если бы процесс переработки нефти достиг идеальной эффективности, то для перехода с нефти на этанол только в США необходимо было бы засеять соответствующими культурами 75% мировых сельскохозяйственных угодий. Даже если бы вся Луна была отдана под выращивание тростника, этого было бы недостаточно.

Влияние производства этанола на сельское хозяйство

Массовое выращивание культур для производства этанола неизбежно окажет заметное влияние на сельское хозяйство. Фермеры не дураки — при растущем спросе на кукурузу они будут сеять ее везде, где это возможно. К сожалению, это означает, что миллионы голодающих людей на планете не принимаются во внимание. Это вызвало гнев многих ученых, утверждающих, что «выращивать» биотопливо в то время, когда людям нечего есть,— безнравственное занятие.

Политические последствия применения этанола

Политические последствия внедрения этанола неоспоримы. На фотографии справа президент США Джордж Буш и президент Бразилии Луис Инасио Лула да Силва поднимают тост за успех их напряженных переговоров. Поэтому нет ничего неожиданного в том, что в будущем появится целый ряд PR-инициатив, противостоящих друг другу.

Перефразированный текст:

Однако следует остерегаться любой критики. Биотопливные инициативы разумны при правильном подходе и могут принести реальную пользу. Только надо учитывать, что масштабное внедрение этанола окажет существенное влияние на мировую экономику.