Etanol, benzine göre daha yüksek oktan derecesine sahip, sürdürülebilir ve yerli üretim bir yakıttır ve bu sayede benzinden daha iyi performans gösterir. Bununla birlikte, etanol üretimi ve tüketiminin bazı çevresel etkileri keşfedilmiştir ve bu makalede bunları ele alacağız.
Etanol, ulaşımda fosil yakıtların yerine kullanılabilecek biyolojik ve organik bir yakıttır . Ulaşımın karbondan arındırılmasına ve çevresel performansın iyileştirilmesine büyük katkı sağlama potansiyeline sahiptir.
Mevcut araştırma, gelecekte nano partikülleri benzinle karıştırarak performansı ve yanma özelliklerini iyileştirmek için yüksek hızlı SI motorlarını kapsayacak şekilde genişletilebilir. Sayısal analiz, performans özelliklerini iyileştirmek için başka bir alternatif enerji kaynağı tarafından çalıştırılan bir SI motoru üzerinde gerçekleştirilebilir.
Ek olarak, bu çalışma, NOX emisyonlarını azaltmaya yardımcı olmak için egzoz gazı devridaimi dahil edilerek ve çift yakıt modunda çalışacak şekilde değiştirilerek geliştirilebilir.
Etanol, harmanlanmamış benzine göre daha az kirliliğe ve daha fazla kullanılabilirliğe sahip, nispeten düşük maliyetli bir alternatif yakıttır. Ancak etanolün yakıt olarak kullanılmasının birçok avantajı olmakla birlikte bazı dezavantajları da vardır.
Etanol nedir?
Etanol, benzinle karıştırılabilen ve motorlu araçlarda kullanılabilen bir tahıl alkolüdür. Çoğu benzin istasyonu, tipik olarak yüzde 10 etanol ve yüzde 90 benzinden oluşan karışık bir yakıt sağlar.
Etanol, mısır, buğday, tahıl sorgum, arpa ve patates gibi birçok nişasta kaynağından ve şeker kamışı ve tatlı sorgum gibi şeker ürünlerinden fermente edilebilir.
Etanol üretiminin bir yan ürünü, canlı veya kuru olarak besi hayvanlarına beslenebilen damıtıcı tanelerdir. Islak damıtıcının taneleri çabuk bozulur ve ağır olduğundan, bu da nakliye maliyetlerini artırır, genellikle bir etanol tesisinin 100 mil yarıçapında kullanılırlar.
Damıtıcı taneleri, bir etanol üreticisi onları kuruttuğunda daha kararlıdır ve taşınması daha kolaydır, ancak bu, etanol üreticisi için enerji maliyetini artırır. Damıtıcı taneler, yalnızca nişasta çıkarıldığı için mısırdaki besinlerin çoğunu tutar.
Etanol Nasıl Üretilir?
Etanol, "kuru öğütme" bitkileri olarak bilinen bitkilerle üretilir, mısır taneleri ince bir şekilde küçük parçacıklar halinde öğütülür. Daha sonra nişastayı fermantasyona dönüştürmek için enzimlerle birlikte öğütülmüş mısıra su eklenir. Püre olarak da bilinen karışım, nişastayı daha da parçalamak için pişirilir.
Püre ocaklardan çıkarılır ve püreye ikinci bir enzim (glukoamaliz) eklenmeden önce soğumaya bırakılır. Bu enzim, sıvı nişastanın şekere dönüşmesine yardımcı olur.
Püreye maya eklenir ve fermantasyon etanol ve karbondioksit oluşturur. Yaklaşık iki gün sonra fermantasyon işlemi tamamlanır ve püre tekrar ısıtılır.
Isıtma işlemi sırasında etanol buharlaşarak toplanan bir buhara dönüşürken kalan mısır ve maya katıları kalır.
Etanol buharı soğutulur ve bir sıvıya yoğunlaşır. Bu sıvı, etanoldeki fazla suyu çıkarmak için kurutulur ve "susuz" etanolü benzinle karıştırmaya uygun hale getirir.
Etanol, mısırı birkaç farklı bileşene ayıran ve etanol dahil olmak üzere son ürünler için birçok seçenek sağlayan bir ıslak öğütme işlemiyle de üretilebilir. Bu süreç çok daha karmaşık ve fahiş olabilir.
Etanol buji ile ateşlemeli motorlarda kullanım için iyi bir yakıttır. Dizel (biyodizel) için katkı maddesi olarak kullanılabilir. Etanol ayrıca kimya endüstrisi için önemli bir hammaddedir.
Ancak kullanımlarına rağmen etanolün üretim sürecinde ve tüketim sürecinde bazı çevresel etkileri bulunmaktadır. İşte etanolün çevre üzerindeki etkileri.
Etano'nun 10 Çevresel Etkisil
- Hava kirliliği
- Çok Fazla Çevresel Alan Kaplıyor
- İnsan etkisi
- Tarım ve Gıda Üretimine Etkisi
- Toprak Üzerindeki Etki
- Küresel ısınma
- Su üzerindeki etki
- metan (CH4) Nesil
- Deniz Yaşamına Etkisi.
- Yangın Patlaması
1. Hava kirliliği
Kamyon ve demiryolu taşımacılığı, etanolün tüketici motor kullanımı için E-10 veya E-85 karışımları oluşturmak üzere benzinle karıştırıldığı harmanlama terminallerine taşınmasının ana modlarıdır.
Daha pahalı olan kamyon, demiryolu ve mavna taşımacılığının kullanılması, havadaki gaz halindeki kirletici salınım oranını artırarak atmosferi kirletir.
Bununla birlikte, bu sorunu ele almak amacıyla, şu anda etanol, petrol bazlı ürünler için tasarlanmış ve kullanılan boru hatlarıyla taşınmıyor, ancak birkaç şirket etanolün bu şekilde nakliyesini test ediyor.
Ayrıca, etanolün biyobozunmasının bir metaboliti olan bütiratın üretilmesiyle de zararlı kokular üretilebilir.
2. Çok Fazla Çevresel Alan Kaplıyor
Etanolün çevre üzerindeki temel etkilerinden biri, büyümek için ekin alanı gerektirmesidir.
Esas olarak mısırdan elde edildiğinden, yiyecek veya hayvan yetiştirmek için kullanılabilecek birçok arazi alanı, bunun yerine bir yakıt ürünü yetiştirmek için kullanılır.
3. İnsan Etkisi
Etanolün akut yutulması baş ağrısı, mide bulantısı, kusma, uyuşukluk, yorgunluk, bozulma, muhakeme, bilinç kaybı, koordinasyon eksikliği ve komaya neden olabilir.
Solunması göz ve üst solunum yolu tahrişine, yorgunluğa ve baş ağrısına neden olabilirken, dermal temas ciltte tahrişe neden olabilir ve uzun süreli temas kuru cilt, soyulma, kaşıntı ve çatlamaya neden olabilir.
Yoğun alkol tüketimine ek olarak, etanolün bir yan ürünü bağımlılığa neden olabilir ve her türlü yaralanma ve travmayı artırabilir. Alkolizme yatkınlıkta çevresel ve genetik faktörler rol oynar.
Bununla birlikte, ölçülü etanol tüketimi stresi azaltır, mutluluk ve esenlik duygularını artırır ve koroner kalp hastalığı riskini azaltabilir.
Ayrıca yetersiz beslenme, etanolün bir sonucu olabilir ve ayrıca hepatik metabolizma ve immünolojik fonksiyonlara müdahalesi nedeniyle doğrudan toksikolojik bir etki gösterebilir.
Alkol ile çeşitli kanserler arasında nedensel bir etki gözlemlenmiştir. Alkol tüketiminin kesilmesi ve dengeli beslenme, alkolikler için önerilen birincil nonspesifik terapötik önlemlerdir.
Karaciğer yaralanmalarından muzdarip alkolikler için ilaç tedavileri karışık sonuçlar vermiştir. Son dönem karaciğer hastalığında karaciğer nakli düşünülebilir.
4. Tarım ve Gıda Üretimine Etkisi
Yukarıda belirtildiği gibi, mısır ve soya bazlı biyoyakıtlar, gıda üretiminden aldıkları arazi miktarı ile ilgilidir. Etanol ve biyodizel üretiminin taleplerini karşılamaya yetecek kadar mahsul yetiştirmenin zorluğu önemli ve bazıları bunun aşılmaz olduğunu söylüyor.
Etanol üreten mahsullerin yetiştirilmesi için alınan bu büyük arazi parçası, gıda üretimini büyük ölçüde etkiledi çünkü tarım en büyük darbeyi aldı. Bu, diğer mahsul ekimi için ekilebilir arazi etanol mahsulleri için kullanıldığından, gıda arzı sıkıntısına yol açmıştır.
Bazı yetkililere göre, yaygın kullanımını sağlayacak kadar biyoyakıt üretmek , dünyanın kalan ormanlarının ve açık alanlarının çoğunu tarım arazisine dönüştürmek anlamına gelebilir ki bu da çok az insanın göze alabileceği bir fedakarlıktır.
5. Toprak Üzerindeki Etki
Genel olarak, mısır üretimi sık görülen bir besin ve tortu kirliliği kaynağıdır. Etanol ve diğer biyoyakıtlar genellikle benzine temiz, düşük maliyetli alternatifler olarak tanıtılsa da, endüstriyel mısır ve soya tarımı hala çevre üzerinde farklı bir şekilde zararlı bir etkiye sahiptir.
Bu özellikle endüstriyel mısır çiftçileri için geçerlidir. Etanol için mısır yetiştirmek, büyük miktarlarda sentetik gübre ve herbisit içerir.
Ek olarak, mahsul yetiştirmek ve onları biyoyakıtlara dönüştürmek için gereken enerjiyi ele alan araştırmalar, mısırdan etanol üretmenin, etanolün üretebileceğinden %29 daha fazla enerji gerektirdiği sonucuna vardı.
6. Küresel ısınma
Etanol, araç yakıtı olarak kullanılmak üzere benzinle karıştırıldığında, araç tipine, motor kalibrasyonuna ve karışım seviyesine bağlı olarak bazı emisyon avantajları sağlayabilir.
Geleneksel yakıtlar gibi, etanol karışımlarının kullanımı ve depolanması da düzenlemeye tabi kirleticilerin, zehirli kimyasalların ve küresel ısınmanın başlıca nedeni olan sera gazlarının (GHG) emisyonuna yol açabilir.
7. Su üzerindeki etki
Etanol sızıntılarıyla ilgili en önemli etkiler yüzey suları üzerinde olmuştur. Bazı durumlarda, yüzey suyu etkisi, oksijenin tükenmesinin bir sonucu olarak, dökülmeden birkaç gün sonra sudaki yaşamı öldürür.
Etki, orijinal bölgeden uzun bir mesafede meydana gelebilir. Ayrıca, etanolden dökülen döküntüler toprağa sızarak olası yeraltı suyu kirlenmesine ve metan üretiminin yanı sıra döngüsel bir süreç olabilen yüzey suyuna deşarja yol açabilir.
8. metan (CH4) Nesil
Yeraltı sularında etanolün anaerobik bozunması metan gazı üretimine neden olur. Doymamış toprakta patlayıcı limitlerini aşan metan varlığı, patlama tehlikesi oluşturabilir.
Metan gazı uzun süre üretilebilir ve toprak gazında uzun süre kalabilir. Ve atmosfere maruz kaldığında, metan (CH4) gazının bir sera gazı olduğu bilindiğinden, dünya sıcaklığının ısınmasına neden olabilir.
9. Deniz Yaşamına Etkisi.
Denizlere etanol dökülmesi, doğrudan temas eden ekolojik alıcılar için zehirli olma tehdidi oluşturmakta ve yüzeydeki su ekosistemini etkileyebilmektedir.
Oksijen tükenmesi, etanolün deniz yaşamını etkilemesinin önemli bir yoludur, çünkü deniz yaşamının alması için yeterli oksijen olmayacak ve bu da zamanla su yaşamının ölümcül olmasına neden olacaktır.
10. Yangın Patlaması
Tıpkı benzin için olduğu gibi etanol için de yanıcılık en büyük tehlikedir. Özellikle seyreltilmemiş güneş ışığına maruz kaldığında. Çalışma, etanolün geniş bir yanıcılık aralığına sahip olduğunu göstermektedir (%3.3 ila 19 veya hacimce 33,000 ila 190,000 ppm).
Tutuşabilirlikle ilgili bu endişe göz önüne alındığında, herhangi bir patlama şekli meydana gelirse çevre ve insanların yaşamları ve mülkleri tehlikede olabilir.
Ayrıca, elektriği iletme özelliği, yükleme işlemleri sırasında uygun şekilde topraklanmadığında ve bağlanmadığında elektrik çarpmasına ve muhtemelen yangının tutuşmasına neden olabilir.
Sonuç
En umut verici biyoyakıtlardan biri olan etanol, dünya çapında on yıldan fazla bir süre önce başlayan petrol krizi nedeniyle dünya çapında dikkatleri üzerine çekti. Bununla birlikte, etanolün çevreye daha faydalı olabilmesi için, birden çok etanol türünü içeren iyi düzenlenmiş bir sisteme ihtiyaç vardır. Bu, çevreyi korumak ve korumaktır.
SSS – Etanolün Çevresel Etkileri
Mısır etanolü, selülozik etanol, rüzgar ve güneş enerjisi gibi diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının çevresel kimlik bilgilerinden yoksundur. Mısır etanolünün benzinden bile %24'e kadar daha fazla karbon yoğun olduğu keşfedildiğinden ve bu nedenle iklim dostu olmayan bir yakıt olduğu kanıtlanmıştır.