تعرف على إيجابيات وسلبيات الإيثانول وإنتاجه

الإيثانول هو ببساطة اسم آخر للكحول - السائل المصنوع من تخمير السكريات بواسطة الخمائر. يسمى الإيثانول أيضا الكحول الإيثيلي أو الحبوب الكحول ويختصر باسم EtOH. في سياق أنواع الوقود البديلة ، يشير المصطلح إلى وقود من الكحول ممزوج بنزين لإنتاج وقود ذي نسبة أوكتان أعلى وانبعاثات ضارة أقل من المخلوط بنزين. الصيغة الكيميائية للإيثانول هي CH3CH2OH. أساسا ، الإيثانول هو الإيثان مع استبدال جزيء الهيدروجين بـ جذر الهيدروكسيل، - OH - وهو مرتبط ب ذرة الكربون.

بغض النظر عن الغرض من استخدامه ، يتم إنتاج الإيثانول عن طريق معالجة الحبوب مثل الذرة والشعير والقمح. يتم طحن الحبوب أولاً ثم تخميرها بالخميرة من أجل تحويل نشاء الحبوب إلى كحول. بعد ذلك ، تزيد عملية التقطير من تركيزات الإيثانول ، كما هو الحال عندما يقوم المقطر بتنقية الويسكي أو الجن من خلال عملية التقطير. في هذه العملية ، يتم إنتاج نفايات الحبوب ، والتي تباع عادة كعلف للماشية. يمكن استخدام منتج ثانوي آخر ، ثاني أكسيد الكربون المنتج ، في التطبيقات الصناعية الأخرى. يمكن صنع شكل آخر من الإيثانول ، يسمى أحيانًا الإيثانول الحيوي ، من أنواع عديدة من الأشجار والأعشاب ، على الرغم من أن عملية التخمير والتقطير تكون أكثر صعوبة.

تنتج الولايات المتحدة ما يقرب من 15 مليار جالون من الإيثانول سنويًا ، معظمها في الولايات القريبة من مراكز زراعة الذرة على نطاق واسع. أفضل الدول المنتجة هي بالترتيب أيوا ، نبراسكا ، إلينوي ، مينيسوتا ، إنديانا ، داكوتا الجنوبية ، كانساس ، ويسكونسن ، أوهايو ، وشمال داكوتا. تعد ولاية أيوا أكبر منتج للإيثانول ، حيث تنتج أكثر من 4 مليارات جالون سنويًا.

التجارب جارية حول إمكانية استخدام الذرة الحلوة كمصدر لوقود الإيثانول ، والذي يمكن زراعته بحوالي 22٪ فقط من مياه الري المطلوبة للذرة. وهذا قد يجعل السرغوم خيارًا صالحًا للمناطق التي تعاني من نقص المياه.

مزيج من 85 في المائة على الأقل من الإيثانول يعتبر الوقود البديل بموجب قانون سياسة الطاقة لعام 1992. يتم استخدام E85 ، وهو مزيج من 85 بالمائة من الإيثانول و 15 بالمائة من البنزين ، في مركبات الوقود المرنة (FlexFuel) ، والتي يتم تقديمها الآن من قبل معظم شركات تصنيع السيارات الكبرى. يمكن لمركبات الوقود المرنة أن تعمل على البنزين ، E85 ، أو أي مزيج من الاثنين.

يمزج مع المزيد من الإيثانول ، مثل E95 ، أيضا وقود بديل ممتاز. يمزج بتركيزات أقل من الإيثانول ، مثل E10 (10 بالمائة إيثانول و 90 بالمائة بنزين) ، تستخدم في بعض الأحيان لزيادة الأوكتان وتحسين جودة الانبعاثات ولكن لا تعتبر بديلة الوقود. نسبة جيدة من جميع البنزين المباعة الآن هي E10 ، وتحتوي على 10 في المائة من الإيثانول.

ينتج الوقود الممزوج مثل E85 كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون ، وهو أهم غازات الدفيئة المسؤولة عن تغير المناخ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل عدد المركبات العضوية المتطايرة بواسطة E85. لا يخلو الإيثانول من مخاطر بيئية ، لأنه عندما يحترق في الاحتراق الداخلي محركات ، وتنتج المزيد من الفورمالديهايد والمركبات الأخرى التي يمكن أن تزيد من مستويات الأرض الأوزون.

يدعم إنتاج الإيثانول المزارعين من خلال تقديم الدعم لزراعة الذرة للإيثانول ، وبالتالي خلق وظائف محلية. ولأن الإيثانول يتم إنتاجه محليًا ، من المحاصيل المزروعة محليًا ، فإنه يقلل من اعتماد الولايات المتحدة على النفط الأجنبي ويزيد من استقلالية الطاقة في البلاد

على الجانب الآخر ، تتطلب زراعة الذرة والنباتات الأخرى لإنتاج الإيثانول الكثير من الأراضي الزراعية ، احتكار التربة الخصبة التي يمكن استخدامها بدلاً من ذلك لزراعة الغذاء الذي قد يغذي العالم جوعان. إنتاج الذرة ضروري بشكل خاص من حيث الأسمدة الاصطناعية ومبيدات الأعشاب ، وكثيرا ما يؤدي إلى تلوث المواد الغذائية والرواسب. وفقا لبعض الخبراء ، قد ينتهي إنتاج الإيثانول القائم على الذرة كوقود بديل في النهاية يتطلب المزيد الطاقة التي يمكن للوقود توليدها ، خاصة عند حساب تكاليف الطاقة العالية للأسمدة الاصطناعية إنتاج.

صناعة الذرة هي لوبي قوي في الولايات المتحدة ، ويجادل النقاد بأن دعم زراعة الذرة هو لم تعد تساعد المزارع العائلية الصغيرة ، ولكنها الآن في الغالب مفيدة لزراعة الشركات صناعة. وهم يجادلون بأن هذه الإعانات قد تجاوزت فائدتها وربما ينبغي إنفاقها على الجهود التي تؤثر بشكل مباشر على الرفاهية العامة.

ولكن في عالم تتناقص فيه إمدادات الوقود الأحفوري ، يعد الإيثانول بديلاً متجددًا مهمًا يتفق عليه معظم الخبراء ، ويفضل مزايا تفوق سلبياته.