3.bioetanol. posibilitati de utilizare
TRANSCRIPT
-
7/31/2019 3.Bioetanol. Posibilitati de Utilizare
1/5
3. Bioetanol. Posibiliti de utilizare
Astzi, sectorul transport la nivel mondial este aproape n ntregime dependent de
combustbilii pe baz de petrol. Acesta este responsabil pentru 60% din consumul de
combutibil din lume. n plus , sectorul de transport este responsabil pentru emisia a mai
mult de 70% din monoxidul de carbon la nivel mondial (CO) i 19% din emisiile de CO2
la nivel mondial. n ntreaga lume au existat 806 milioane de autoturisme i camioane
uoare n 2007. Aceste cifre sunt estimate s creasc pn la 1,3 miliarde pn n 2030 i
la 2 miliarde de vehicule pn n 2050. Aceast cretere a numrului de autovehicule va
afecta stabilitatea ecosistemelor i a climei globale precum i a rezervelor mondiale de
petrol. Creterea dramatic a preului petrolului, natura finit a combustibililor fosili,creterea n ceea ce privete impactul asupra mediului, n special legate de emisiile
gazelor cu efect de ser (GHG), i motive de sntate i siguran, foreaz cutarea de
noi surse de energie i modaliti alternative pentru o energie mondial utilizat la
autovehicule. Un combustibil alternativ trebuie s fie competitiv din punct de vedere
tehnic i economic, acceptabil ecologic i uor accesibil. Numeroase poteniale de
combustibili alternativi au fost propuse, inclusiv bioetanol , biodiesel, metanol,
hidrogen, gaze naturale, gaz petrol lichefiat (GPL) , combustibil Fischer- Tropsh , seri-p,electricitate i energie solar.
Biocombustibilii includ bioetanol, biometan, uleiuri vegetale, biodiesel, bio-gaz
de sintez bio-ulei, lichide Ficher-Tropsh biohidrogen.
Termenul de biocombustibil se refera la combustibili care prin ardere direct
conduc la energie, dar este in general utilizat pentru combustibilii lichizi utilizai n
sectorul transport. Biocombustibilii lichizi obtinuti din surse regenerabile utilizati in
transport au atras recent atentie mare in diverse tari din intreaga lume datorita
regenerabilitatii sale, durabilitatii, disponibilitatii comune , dezvoltarii regionale, ocuparii
fortei de munca rurale, reducerea emisiilor gazelor cu effect de sera, precum si
biodegradabilitatii lor.
Bioetanolul este de departe cel mai folosit biocombustibil pentru transport la
nivel mondial. Bioetanolul i amestecurile bioetanol/benzin au o lunga istorie ca i
combustibili alternativi de transport. Acetea au fost utilizate n Germania i Frana , nca
din 1894 atunci cand industria de motoare cu combustie intern era n faza incipient.
Brazilia a utilizat bioetanol n calitate de combustibil din 1925. Pn n acel moment ,
11
-
7/31/2019 3.Bioetanol. Posibilitati de Utilizare
2/5
producia de bioetanol a fost de 70 de ori mai mare dect producia i consumul de
benzin. Utilizarea de bioetanolului ca i combustibil a fost larg rspndit n Europa i
Statele Unite, pn la nceputul anilor 1900.
Deoarece producerea bioetanolului a devenit mai costisitoare dect producerea
combustibililor pe baza de petrol, n special dup al doilea rzboi mondial , potenialul
bioetanolului a fost ignorat pn la criza mondiala din anii 1970. Din 1980 a existat un
interes crescut n utilizarea de bioetanol ca un combustibil alternativ de transport.
Bioetanolul este un combustibil alternativ , care este produs aproape n totalitate
din culturi alimentare. Acesta reprezint un lichid important, din surse regenerabile fiind
utilizat ca i carburant pentru autovehicule. Producerea bioetanolului ca un combustibil
de transport poate ajuta la reducerea acumulrii de CO2 n dou moduri importante:
1) prin deplasarea utilizrii combustibililor fosili ,
2) prin recircularea CO2 care este eliberat atunci cand este ars drept combustibil.
3.1. Bioetanolul ca i combustibil utilizat n transport
Alcoolii sunt combustibili oxigenai , faptul c molecula de alcool are unul sau
mai muli oxigeni , duce la scaderea cldurii produse prin ardere. Practic, orice alcoolpoate fi utilizat drept combustibil. Alcoolii care pot fi folositi drept carburanti sunt:
Metanol(CH3OH), bioetanol(C2H5OH), propanol(C3H7OH), butanol(C4H9OH). Cu
toate acestea, doar metanolul i etanolul sunt tehnic i economic adecvai pentru a fi
utilizai la motoarele cu ardere intern.
Bioetanolul este alcoolul etilic, alcool podus din cereale, formula chimic
C2H5OH sau EtOH. Are o cifr octanic foarte ridicat (108), care permite creterea
raportului de compresie i ofer emisii mai sczute . Cifra octanic este o msur acalitaii benzinei pentru a preveni aprinderea timpurie care duce la spargerea cilindrului.
Combustibilii cu cifr octanic mare sunt preferai n zona motoarelor cu combustie
intern, cu aprindere prin scnteie.
Dezavantajele utilizrii bioetanolului includ o densitate de energie, mai mic
dect benzina (dar cu aproximativ 35% mai mare decat cea a metanolului),
corozivitatea , luminozitate mic a flcrii, presiuni de vapori mai mici (la rece motorul
pornete mai greu), miscibilitate cu apa , toxicitate asupra ecosistemelor, creterea
12
-
7/31/2019 3.Bioetanol. Posibilitati de Utilizare
3/5
concentratiei de acetaldehid n gazele de eapament, creterea presiunii de vapori (i a
emisiilor prin evaporare), atunci cnd este amestecat cu benzina. Proprietaiile fizice i
chimice ale bioetanolului, metanolului i benzinei sunt prezentate in tabelul 3. 1.
Tabel 3.1. Proprietiile fizice i chimice ale etanolului, metanolului i benzinei [10]
Bioetanolul este folosit ca biocombustibil modern , aplicat ca un ameliorator
pentru benzin, nlocuitor al benzinei, sau sub form de ETBE (etil-terbutil-eter) n
prezent adugat ca ameliorator sintetic pentru cifra octanic i n amestecuri de
bioetanol-diesel pentru a reduce emisiile din gaze de eapament. Bioetanolul este cel mai
13
-
7/31/2019 3.Bioetanol. Posibilitati de Utilizare
4/5
frecvent amestecat cu benzina n cocentraii de 10% bioetanol i 90% benzin, cunoscut
sub numele de E10 i denumit ,,gasohol. Bioetanolul poate fi folosit ca un amestec de
5% cu benzin conform standardului de calitate al Uniunii Europene (UE) EN 228. Acest
amestec nu necesit modificarea motorului i este acoperit de garania autovehicului.
Dac se realizeaz modificarea motorului , bioetanolul poate fi folosit i la niveluri mai
mari, de exemplu, E85. Unele ri i-au exercitat programul de biocombustibil, sub form
de amestec bioetanol-benzin, cum ar fi Statele Unite ale Americii (E10 i combustibil
pentru vehicule cu motoare flexibile FFV-E85), Canada (E10 i pentru FFV E85) ,
Suedia (E5 i pentru FFV-E85), India (E5), Australia (E10), Thailanda (E10),
China( E10), Columbia(E10), Peru(E10), Paraguay (E7), Brazilia ( E20, E25 i orice
amestec FFV).
Bioetanolul contribuie la reducerea emisiilor de CO2, fiind un combustibil
benefic pentru mediu. Utilizarea drept combustibil amestec-bioetanol pentru automobile
poate reduce n mod semnificativ utilizarea petrolului i evacuare emisiilor de gaze cu
efect de ser. Pe baza ciclului de via nu toi biocombustibilii sunt benefici pentru
mediu. Figura 3.1. demonstreaza reducerea emisiilor de gaze cu efect de ser rezultate
din utilizarea biocarburanilor n comparaie cu benzina pe un ciclu de viaa. n aceast
figur este ilustrat faptul c bioetanolul pe baz de porumb ofer beneficii destul de
limitate , deoarece reduce emisiile de GHG cu doar 18%, n comparaie cu benzina. n
contrast , bioetanolul produs din trestia de zahr i cel celulozic conduc la emisii cu
aproape 90% mai mici. [10]
Figura 3.1. Reducerea emisiilor de GHG comparativ cu benzina, prin producerea
de bioetanol utiliznd diferite materii prime[10]
14
-
7/31/2019 3.Bioetanol. Posibilitati de Utilizare
5/5
3.2.Gasohol (amestec benzin-etanol)
Etanolul se poate utiliza drept combustibil singur, doar pentru motoare special
modificate. De regul etanolul anhidru se utilizeaz n diferite proporii cu benzina.Combustibilii au o denumire ce ncepe cu litera E. E15 nseamn un combustibil ce are
un coninut de 85 benzin i 15% etanol. Amestecurile cu 5 pn la 25% etanol se
numesc i gasohol. Dintre acestea cel mai cunoscut este E10. Cteva din proprietaile
caracteristice acestui combustibil, n comparaie cu benzina ce conine doar hidrocarburi,
sunt prezentate n tabelul 3.2.
Tabelul 3.2.. Efectul adaosului de etanol asupra proprietilor benzinei[10]
n Anexa 1 sunt redate modificrile care trebuiesc fcute motoarelor tip ,,Otto,
pentru a putea funciona cu diferite tipuri de amestecuri benzin-etanol.
15