Bioetanol

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A bioetanol kifejezés alatt olyan, nagyrészt etil-alkoholból (etanolból) álló anyagot értünk, melyet megújuló energiaforrások (általában növények) felhasználásával nyernek abból a célból, hogy benzint helyettesítő, vagy annak adalékaként szolgáló motor-üzemanyagot kapjanak (Otto-motorokhoz).

[szerkesztés] Gyártási folyamat

A bioetanol gyártásának alapanyaga általában vagy magas cukortartalmú növény (pl. cukorrépa, cukornád) vagy olyan anyagot tartalmazó növény, melyet kémiai-biológiai reakciók sorozatával cukorrá lehet alakítani (pl. keményítőtartalmú növények: kukorica, búza, burgonya stb., vagy cellulóz tartalmú növények: fa, fűfélék, gabonaszárak, szalma).

Többféle gyártási folyamat ismert, de ezek általában az alábbi fő folyamatrészekből állnak:

• alapanyag előkészítés
• hidrolízis / cukrosítás
• erjesztés (fermentálás)
• desztilláció
• töményítés
• maradványanyag kezelése

Az alapanyag előkészítés során a cél általában az alapanyag szemcséinek makroszkópikus méretcsökkentése darálással, majd a rostok, sejtfalak szétroncsolása (pl. nagy nyomású főzéssel, gőzöléssel), hogy a későbbi kémiai és biológiai reakciók a lehető legnagyobb felületen mehessenek végbe. A hidrolízis során savas hidrolízissel, vagy enzimes hidrolízissel (pl. alfa-amiláz, béta-amiláz, glüko-amiláz segítségével) történik meg a hosszú szénhidrát-láncok feldarabolása és glükózzá alakítása. Az erjesztés során élesztő bekeverésével, hűtött körülmények között történik meg az alkohol előállítása, az eredmény a nyersanyagtól és annak előkészítésétől függő, de alacsony alkoholtartalmú (10-18%), nagy víztartalmú és szilárd maradványanyagot is tartalmazó cefre. A cefréből az alkohol kivonása több fokozatú desztillációval történik, a desztilláció végterméke általában 95-96%-os alkohol, melyből általában molekulaszűrő segítségével érik el a 99,9%-os tisztaságot. A tiszta alkoholt a végfelhasználásnak megfelelően denaturálják vagy benzinbe keverik.

A maradványanyag (DGS – Distillery Grain with Solubles, vagy DDGS – Dried Distillery Grain with Solubles) a desztilláció utáni cefremaradvány szárazanyag tartalma. A szárazanyagot a vízből centrifugálással vonják ki, és/vagy bepárlással. Az így nyert, magas nedvességtartalmú (60-70%m/m nedvesség) DGS takarmányozásra használható ugyan, de nem tartható el néhány napnál hosszabb időn át. A hosszú idejű tárolás érdekében a DGS-t legalább 16%-os nedvességtartalom alá ki kell szárítani, így kapjuk a DDGS-t, ami alacsony nedvességtartalmú, magas fehérje és rosttartalmú, takarmányként jól hasznosítható anyag.

[szerkesztés] Felhasználás

A bioetanol a jelenlegi Otto-motoros autókban max. 20% arányban keverhető be. Ebben a keverési arányban a magasabb oktánszáma miatt látszólag a motor teljesítményét növeli, kissé nagyobb üzemanyagfelhasználás mellett.

Az USA-ban elterjedt, Svédországban használt és az EU-ban szabványosodó E85 üzemanyag keverék 85% bioetanolt és 15% benzint tartalmaz. Ezt az üzemanyagot hagyományos Otto-motoros autókban nem lehet felhasználni, de a Volvo és a Saab már szériaautóiba is beépíti a tiszta benzin és az E85 befogadására is képes motorokat. Mivel az E85 nagyobb kompresszióviszony mellett tüzelhető el, nagyobb fogyasztás mellett lényegesen nagyobb motorteljesítményt ad le, de ezeket a motorokat kopogásfigyelő automatikával és turbo-val látják el, hogy minden üzemanyag keverék mellett optimális teljesítménnyel üzemelhessenek a motor tönkremenetele nélkül.

[szerkesztés] Előnyök / hátrányok

A bioetanol évente megújuló növényekből előállított üzemanyag, és mint ilyen, semleges hatású az üvegház-hatásra. A megújuló energiaforrásokhoz hasonlóan ugyanis a bioetanol elégetésekor a légkörbe kerülő szén-dioxid és más üvegház hatású gázok a következő évben felnövő növények (gabonák, burgonya, cukorrépa, fűfélék, szalma) testébe visszaépülnek – szemben a fosszilis energiahordozókkal (pl. kőolaj származékok – mint a benzin), ahol év-tízmilliók alatt történik meg az energia (és a szén-dioxid) elraktározása.

További előny, hogy bioetanol előállításra a nyersanyagot ásványkincsekben szegény, mezőgazdasági területeken is elő lehet állítani, így a kőolajban szegény országok (pl. Magyarország) importfüggősége csökkenthető, valamint a helyi munkaerő is nagyobb mértékben foglalkoztatható.

A bioetanol gyártás hátrányaiként szokás felsorolni a gyártási folyamat fajlagosan magas villamosenergia- és hőenergia igényét. Ez az érv semlegesíthető, amennyiben a szükséges energiamennyiséget ugyancsak megújuló energiahordozókból nyerjük.

További negatívumként szokás említeni, hogy élelmezési célra használható növényeket, táplálékokat felhasználni üzemanyag-gyártás céljára akkor, amikor a Föld jelentős népessége éhezik – egy etikai vonzatú dilemma.