МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
РЕФЕРАТ
На тему:
«Біоетанол»
Одеса – 2018
Содержание
Введение.
Биоэтанол
Что же такое биоэтанол и из чего он производится?
Чистое топливо – чистая окружающая среда
Пугаем биоэтанолом
Пугаем биоэтанолом
Страшны ли 5% спирта для окружающей среды?
Вывод
Введение
О том, что для двигателей автомобилей можно использовать растительное топливо, известно ещё со времён первых самоходных тележек. Но лишь в последние годы эта идея вновь стала актуальна. Виной тому неуклонно повышающиеся цены на нефть.
Биоэтанол
Если бы вас попросили угадать, какая отрасль промышленности является наиболее быстрорастущей в мире, многие из вас, наверное, предположили бы, что это отрасль биотехнологий. Однако это не так. В первенстве за право носить это почетное звание лидирует отрасль производства этанола, которой гарантированы хорошие перспективы в любой стране мира. Прошло то время, когда этанол был известен лишь в качестве разбавителя топлива узкого применения. Теперь он считается важной составляющей бензина и высоко ценится благодаря содержанию кислорода и высокому октановому числу (как у бензина марки Аи-108!) . Кроме того, производство этанола может быть налажено в сельской местности, обеспечивая столь необходимые там рабочие места и налоговые поступления, этанол вносит ценный вклад в энергетическую и экономическую безопасность страны и является наилучшим из имеющихся средств борьбы с газами, вызывающими парниковый эффект.
Что же такое биоэтанол и из чего он производится?
Биоэтанол - это жидкое спиртовое топливо, который производится сельскохозяйственной продукции, содержащей крахмал или сахар, например, из кукурузы, зерновых или сахарного тростника. В отличие от спирта, из которого производятся алкогольные напитки, топливный этанол не содержит воды и производится укороченной дистиляцией (две ректификационные колонны вместо пяти) поэтому содержит метанол и сивушные масла, а также бензин, что делает его непригодным для питья.
Положительное воздействие на экономику оказывает не только этанол. Из одной тонны кукурузы (точнее, из крахмала, содержащегося в этой тонне) можно произвести не менее до 410 литров этанола. В зависимости от используемого оборудования в процессе выработки этанола может быть произведен и ряд других продуктов: кукурузное масло, двуокись углерода, подсластители (мальтозные и глюкозные сиропы), протеиновый корм для живаотных (клейковина зерна и глютен), и сухую барду. Эти побочные продукты зачастую приносят заводам биоэтанола (биозаводам) значительные доходы.
Чистое топливо - чистая окружающая среда.
Этанол нетоксичен и растворим в воде. В отличие от метил-трет-бутилового эфира, от использования которого уже отказались большинство штатов, этанол не вызывает загрязнения грунтовых вод. При разливе бензина этанол разлагается естественным образом быстрее других составляющих, не нанося при этом вреда окружающей среде.
По оценкам Управления по охране окружающей среды США, бензин является крупнейшим источником искусственных канцерогенных веществ. Благодаря добавлению этанола бензин обогащается кислородом, что способствует более полному сгоранию и уменьшению выбросов окиси углерода на 30%. Он также уменьшает выбросы токсичных веществ на 30%, а выбросы летучих органических соединений - более чем на 25%. Проанализировав жизненный цикл этанола, Департамент сельского хозяйства США пришел к выводу, что этанол вырабатывает 134% энергии, затрачиваемой при выращивании, уборке и переработке кукурузы. Бензин же возвращает лишь 80% энергии, используемой в его производстве.
Пугаем биоэтанолом
Этанол - отличный растворитель и окислитель. И поэтому этанол в составе бензина может повредить уплотнительные прокладки и другие пластмассовые детали автомобиля (чтобы этого не случилась должны быть использованы нержавеющая сталь, пластик и т.п.).
Противники сжигания этанола в двигателях внутреннего сгорания приводят убедительные доводы. Они не опровергают факта, что при использовании этилового спирта выхлоп автомобилей становится намного чище. Это действительно так.
Главная же беда — в самом производстве этого вида топлива, когда в атмосферу выбрасываются огромные количества углекислого газа. А значит, вся экологическая эффективность использования спиртосодержащих смесей сводится на нет. И бравые лозунги о борьбе с глобальным потеплением, об изменении климата не только теряют свою актуальность, но даже смешны.
Радуем биоэтанолом
Правы они? И да и нет. Производство этанола действительно насыщает атмосферу парниковыми газами (ещё они называются GHG — от greenhouse gas) в количествах, сопоставимых с выбросами бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Но у всякой монеты есть и обратная сторона. Дело в том, что в процессе производства и сжигания 1 литра этанола из растительного сырья в атмосферу попадает ровно столько же CO2, сколько до этого было поглощено теми же самыми растениями в результате реакции фотосинтеза. По сути производство этилового спирта есть не что иное, как «фотосинтез наоборот», с той лишь разницей, что в одном случае требуется солнечный свет, а в другом — выделяется тепло.
Этанол дешевле бензина, поэтому автомобильное топливо на основе бензина и биоэтанола также будет дешевле.
Смесь бензина и спирта содержит меньшее количество серы, бензола и прочих вредных для двигателя веществ. Соответственно, снижается и количество продуктов сгорания, которые ведут к повышенному износу двигателя и окисляют моторное масло. В результате и моторное масло, и двигатель служат дольше. По этой же причине дольше служат и свечи зажигания, а выхлоп автомобиля становится более экологичным.
Этанол более эффективно сгорает, имеет меньшую теплопроводность и высокое октановое число. В результате двигатель работает стабильнее, снижается риск перегрева двигателя и прогорания впускных клапанов, отсутствует опасность детонации.
Страшны ли 5% спирта для автомобиля?
Не стоит думать, что при заправке биоэтанолом машина наотрез отказывается ехать, подобно водородным аналогам. По сравнению с бензином E85 действительно обладает меньшей энергетической ценностью, но для её сгорания требуется меньше кислорода, поэтому в цилиндры можно впрыскивать большие количества топлива. В итоге мощность падает, но не настолько, чтобы водители приходили в ярость.
Все «страшилки» и «радости» по поводу биоэтанола, перечисленные выше, - относятся к использованию в двигателе высококонцентрированных смесей.
А 5% этанола в топливе на работе двигателя или целостности топливной системы - не отразятся.
Более того, и 7%, и даже 10% этанола в бензине на характеристиках автомобиля почти не скажутся. Будет заметен лишь эффект, аналогичный использованию топлива с моющими присадками - будут чище свечи и двигатель.
А главный эффект от внедрения этанола в топливо будет заметен лишь предприятиям, этот этанол производящим.
Вывод
Впрочем, к любой критике надо относиться со здоровой долей скептицизма. Сами по себе биотопливные программы вполне разумны и при грамотной реализации способны принести ощутимую пользу. Стоит только иметь в виду, что повсеместное внедрение этанола окажет ощутимое влияние на мировую экономику. И, разумеется, найдутся те, чьи интересы пострадают. Пример: так называемый саммит «табачных королей» 1988 года, где боссы крупнейших компаний обсуждали, как бы нейтрализовать политику ВОЗ по борьбе с курением. И есть ли гарантия, что подобные действия не предпринимают сейчас все те, кто почувствовал угрозу нефтяному бизнесу? Всё-таки, как ни крути, а внедрение биотоплива — это вопрос не столько научный и экономический. Здесь вступает в дело большая политика.
Список использованной литературы
https://www.drive.ru/technic/4efb331a00f11713001e3994.html
http://agrotechnology.com.ua/articles/bioetanol-v-ukraine/
http://www.ukragroconsult.com/news/proizvodstvo-bioetanola-povyshaet-rentabelnost-saharnogo-zavoda
Галяс В. Л., Колотницький А. Г. Біохімічний і біотехнологічний словник. – Львів: Оріяна-Нова, 2006. – 468 с.
Когресс „Топливный Биоэтанол - 2007“, Химия Украины. 2007, № 13, с 19-70.