Är etanol verkligen mer miljövänligt än gas?

En anställd med biluthyrning i Enterprise gasar upp en Chevrolet med E85 flex-bränsle i Washington, D. C. Mer miljömedvetna konsumenter kräver bilar med högre gassträcka från biluthyrningsföretag. Se fler bilder på AFV: er. Chip Somodevilla / Getty Images

Inom energibranschen är behovet av förändring inte längre diskutabelt. Utöver faran för ett fullständigt beroende av utländsk olja när både global politik och gaspriser är mer flyktiga än någonsin, börjar miljöpåverkan av att bränna miljoner liter fossila bränslen snabbare än vi kan säga "växthusgaser" börja sjunka in i det allmänna medvetandet . Så vad är svaret? Vissa säger att det är väte, vilket är ett lysande alternativ men väcker slutligen några komplexa frågor om säkerhet. Andra pekar på naturresurser som solljus och vind. Delar av förnybar energi är också ganska angelägna om etanol - hur kan du argumentera med klokheten i att driva våra bilar med rikligt majs?

Uppenbarligen kan du argumentera med det, och många är det. Först en snabb grundare på vad etanol är och hur den tillverkas.

Etanol är kornalkohol. I USA är det vanligtvis tillverkat av majs. I Brasilien är det oftast tillverkat med sockerrör. Vete, korn och potatis är också källor till etanol.

Det finns ett par sätt att tillverka etanol av bränslekvalitet, och en av de vanligaste är den torrfabriksmetod, vilket går något så här:

• Majs (eller annat spannmål) passerar genom en malande måltid. Det kommer ut som ett pulver.
• En blandning gjord av detta kornpulver, vatten och ett enzym kommer in i en värmepanna där det är flytande. Enzymet hjälper till att bryta ner kornföreningen för att hjälpa till i kondensationsprocessen.
• Det flytande moset kyls och ytterligare ett enzym tillsättes till blandningen. Detta enzym omvandlar stärkelsen till socker som kan fermenteras för att skapa alkohol.
• Jäst tillsätts sockerblandningen för att påbörja jäsningsprocessen. Sockret bryts ned till etanol (en form av alkohol) och koldioxid.
• Den fermenterade blandningen destilleras. Etanolen separerar från de fasta ämnena.
• En dehydratiseringsprocess tar bort vatten från den separerade etanolen.
• En liten mängd bensin tillsätts till etanolen för att göra den odränkbar. All etanol som används som bränsle måste göras outpotable.

Byprodukter av denna process, inklusive -distillerings spannmål och koldioxid, är användbara inom jordbruks- och gårdsindustrin och kan säljas av etanoltillverkningsanläggningen för olika ändamål. Men enligt många experter inom jordbruk har allvarliga nackdelar att göra etanol till en stor aktör inom bränsleindustrin.

I den här artikeln ska vi titta på vad som gör etanol till en potentiellt bra källa till ren energi - och ta reda på varför vissa tycker att denna potential är begränsad.

Etanolbränsle är inte en modern uppfinning; vissa människor har drivit med majs i decennier. DOE / JGI

I sin nuvarande status som låg procentuell bränsletillsats är fördelarna med etanol uppenbara. Eftersom etanol innehåller mycket syre i sin kemiska struktur, bränner den ganska rent. Tillsatt i små mängder (vanligtvis en del etanol, nio delar bensin) till bensinen som bränsle våra bilar, minskar det växthusutsläpp som kolmonoxid och kväveoxider. Argonne National Laboratory rapporterar en ungefärlig 10-ton (9,07 ton) minskning av utsläpp av växthusgaser till följd av användningen av etanolbränsle 2007 ensam [källa: Biofuels Digest]. En studie från 2006 i Wisconsin visade 16 procent färre dagar med hög ozon sedan 1994 års introduktion av 10-90 bränsle [källa: Etanol].

Tillsatsen av etanol till bränsleblandningen minskar också mängden bensin vi konsumerar när vi kör, och varje bil kan köra på denna 10-90 etanolblandning (kallad E10). Etanolblandningen 85-15 (kallad E85) som bara bränslar specialfordon med flexibla bränslen (FFV) brinner ännu renare, vilket ytterligare reducerar frisättningen av skadliga gaser i atmosfären som kan orsaka luft- och vattenföroreningar, global uppvärmning och smog. Men bara en relativ handfull fordon kan köra på denna mix - en av 40 bilar från 2006 [källa: Joyce]. Det finns inte vanligtvis i bensinstationer.

Problemet med att använda etanol som bränsle i stor skala beror på två primära relaterade problem:

• Det finns inte så mycket energi i etanol som i bensin.
• Att skapa betydande mängder energi från livsmedelsgrödor skulle tömma mängden mark som är tillgänglig för att odla faktisk mat för människor att äta.

Medan de flesta experter är överens om dessa två punkter, tenderar de att variera i fråga om grad.

Enligt Cornell University professor i jordbruk David Pimentel skapar etanol faktiskt en nettoförlust av energi. Enligt hans beräkningar kräver 131 000 BTU energi att producera majs och bearbeta det till 1 gallon (3,7 liter) etanol; men 1 gallon etanol innehåller endast 77 000 BTU [källa: Hälsa och energi]. Och eftersom jordbrukare använder fossilbränsledriven utrustning för att plantera, underhålla och skörda majs och använder fossilbränsledrivna maskiner för att bearbeta denna majs till etanol och sedan, i nästan alla fall, skicka produkten till insamlingsställen med bränsledrivna transporter, bränner etanolindustrin faktiskt stora mängder bensin för att producera detta alternativa bränsle. Den etanolen kan i slutändan innehålla mindre energi än den bensin som konsumeras för att producera den.

Transportaspekten av processen kan dock ändras snart med öppnandet av den allra första amerikanska etanolrörledningen i december 2008. Den transporterar etanol 85 mil (136 kilometer) genom Florida från Tampa till Orlando. Rörning av etanol har alltid varit ett problem eftersom bränslet plockar upp föroreningar på vägen från punkt A till punkt B. Dessa föroreningar är oacceptabla i etanol och kan skada traditionellt gasrörledningsmaterial. Men det Texas-företag som utvecklade rörledningen verkar ha övervunnit utmaningarna [källa: Galbraith].

Naturligtvis är det bara en pipeline. Trots det är inte alla forskare instämma i Pimentels dyra analys avseende energieffektivitet. -De amerikanska National Renewable Energy Lab konstaterar att det kräver 1 BTU fossil bränsle för att få 1,3 BTU etanol till marknaden [källa: NREL]. Det skulle innebära en nettovinst på 30 procent i energi, inte en nettoförlust.

Energieffektivitet åt sidan, de i Pimentels läger ser faktiskt inte majs som en verkligt förnybar energikälla. Pimentel uppskattar att drivning av en bil under ett enda år med etanol skulle kräva 11 tunnland (44 515 kvadratmeter) majs, utrymme som kan användas för att mata minst sju personer [källa: Hälsa och energi]. Eftersom majsfält i Förenta staterna tar en stund att fylla på sig, på grund av både jordärosion och bevattningsfrågor, skulle dessa tunnland i slutändan vara i drift under en längre tid, vilket betyder inget majs för etanol och ingen användbar mark för annan mat gröda. För att upprätthålla en etanolbaserad bränsleindustri måste allt fler jordbruksmark avsättas för majs ensam. Det slutliga resultatet kan vara en brist på inhemskt odlad mat och högre priser i stormarknaden för alla sorters produkter.

Ett möjligt svar på etanolkontroversen är något som kallas cellulosa etanol. Cellulosaetanol tillverkas av icke-livsmedelsprodukter som majsstjälkar, flis och switchgrass. Om detta lilla hörn av etanolindustrin utvecklas till en tillräckligt stor producent, kan cellulosaetanol visa sig vara en livskraftig, billigare kompromiss i etanol- och bensindebatten..

För mer information om etanol och andra alternativ för förnybar energi, se över länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

• Grassoline: Kan vi driva bilar med gräs?
• Kommer alternativa bränslen att tappa ut globala majsleveranser?
• Hur väteekonomin fungerar
• Hur hybridbilar fungerar
• Hur elbilar fungerar
• Hur Biodiesel fungerar
• Hur vindkraft fungerar
• Hur solceller fungerar

Fler bra länkar

• Ethanol.org
• Nationellt laboratorium för förnybar energi
• The New York Times: Springtime for Ethanol - 23 januari 2007
• Planet Green
• TreeHugger.com

källor

• "Argonne National Laboratory säger att etanol reducerade GGE med 10 miljoner ton under 2007." Biofuels Digest. 22 april 2008. http://www.biofuelsdigest.com/blog2/2008/04/22/argonne-national-laboratory-says-ethanol-reduced-gges-by-10-million-tons-in-2007/
• Barrionuevo, Alexei. "Vår för etanol." The New York Times. 23 januari 2007. http://www.nytimes.com/2007/01/23/washington/23ethanol.html?_r=1&th&emc=th&oref=slogin
• Ethanol.org http://www.ethanol.org/
• Galbraith, Kate. "En etanolpipeline börjar tjänst." The New York Times. 10 december 2008.http: //greeninc.blogs.nytimes.com/2008/12/10/an-ethanol-pipeline-begins-service/? Hp
• Halperin, Alex. "Etanol: myter och verkligheter." BusinessWeek Online. 19 maj 2006. http://www.businessweek.com/technology/content/may2006/ tc20060519_225336.htm
• Joyce, Christopher. "Studier stöder etanol som bensinersättare." NPR.org. 26 januari 2006. http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5173420
• Segelkin, Roger. "Etanolbränsle från majs felat som" ohållbart subventionerad matförbränning "." HealthAndEnergy.com. http://healthandenergy.com/ethanol.htm

-