Gli alcoli sono stati usati come combustibile. I primi quattro alcoli alifatici (metanolo, etanolo, propanolo e butanolo) sono interessanti come combustibili perché possono essere sintetizzati chimicamente o biologicamente, e hanno caratteristiche che consentono loro di essere utilizzati nei motori a combustione interna. La formula chimica generale per il carburante alcolico è C n H 2n + 1 OH.
La maggior parte del metanolo è prodotto a partire dal gas naturale, sebbene possa essere prodotto dalla biomassa utilizzando processi chimici molto simili. L’etanolo viene comunemente prodotto da materiale biologico attraverso processi di fermentazione. Il biobutanolo ha il vantaggio nei motori a combustione in quanto la sua densità energetica è più vicina alla benzina rispetto agli alcoli più semplici (pur mantenendo una valutazione di ottano superiore del 25%); tuttavia, il biobutanolo è attualmente più difficile da produrre rispetto all’etanolo o al metanolo. Se ottenuti da materiali biologici e / o processi biologici, sono noti come bioalcoli (ad esempio “bioetanolo”). Non c’è differenza chimica tra alcoli prodotti biologicamente e prodotti chimicamente.
Un vantaggio condiviso dai quattro principali combustibili alcolici è il loro alto numero di ottano. Ciò tende ad aumentare la loro efficienza in termini di consumo e compensa in larga misura la minore densità energetica dei carburanti alcolici veicolari (rispetto a benzina / benzina e diesel), con conseguente “economia di carburante” comparabile in termini di distanza per metrica di volume, come chilometri per litro, o miglia per gallone.
Metanolo ed etanolo
Il metanolo e l’etanolo possono entrambi essere derivati da combustibili fossili, biomassa o forse più semplicemente dal biossido di carbonio e dall’acqua. L’etanolo è stato più comunemente prodotto attraverso la fermentazione degli zuccheri e il metanolo è stato più comunemente prodotto dal gas di sintesi, ma ci sono modi più moderni per ottenere questi combustibili. Gli enzimi possono essere utilizzati al posto della fermentazione. Il metanolo è la molecola più semplice e l’etanolo può essere ottenuto dal metanolo. Il metanolo può essere prodotto industrialmente da quasi tutte le biomasse, compresi i rifiuti di origine animale, o dal biossido di carbonio e dall’acqua o dal vapore, convertendo prima la biomassa in gas di sintesi in un gassificatore. Può anche essere prodotto in laboratorio utilizzando elettrolisi o enzimi.
Come combustibile, il metanolo e l’etanolo hanno entrambi vantaggi e svantaggi rispetto ai carburanti come benzina (benzina) e gasolio. Nei motori con accensione a scintilla, entrambi gli alcoli possono funzionare a tassi di ricircolo molto più alti dei gas di scarico e con rapporti di compressione più elevati. Entrambi gli alcoli hanno un alto numero di ottano, con etanolo a 109 RON (numero di ottano di ricerca), 90 MON (numero di ottano motore), (che equivale a 99,5 AKI) e metanolo a 109 RON, 89 MON (che equivale a 99 AKI). Si noti che l’AKI si riferisce all ‘”Indice anti-colpo” che calcola la media delle valutazioni RON e MON (RON + MON) / 2 e viene utilizzato sulle pompe delle stazioni di servizio degli Stati Uniti. La normale benzina europea è in genere 95 RON, 85 MON, pari a 90 AKI. Come combustibile per motori ad accensione spontanea, entrambi gli alcoli creano pochissimo particolato, ma il loro basso numero di cetano significa che un miglioratore di accensione come il glicole deve essere miscelato nel carburante con ca. 5%.
Quando utilizzati in motori ad accensione comandata, gli alcoli hanno il potenziale per ridurre NOx, CO, HC e particolato. Una prova con Chevrolet Luminas E85 ha mostrato che NMHC è diminuito del 20-22%, NOx del 25-32% e CO del 12-24% rispetto alla benzina riformulata. Anche le emissioni tossiche di benzene e 1,3 butadiene diminuiscono mentre aumentano le emissioni di aldeide (acetaldeide in particolare).
Anche le emissioni di gas di scarico della CO2 diminuiscono a causa del minore rapporto carbonio-idrogeno di questi alcoli e del miglioramento dell’efficienza del motore.
Il metanolo e i carburanti a base di etanolo contengono contaminanti solubili e insolubili. Gli ioni alogenuri, che sono contaminanti solubili, come gli ioni cloruro, hanno un grande effetto sulla corrosività dei carburanti alcolici. Gli ioni alogenuri aumentano la corrosione in due modi: attaccano chimicamente pellicole di ossido passivante su diversi metalli causando corrosione per vaiolatura e aumentano la conduttività del carburante. L’aumento della conduttività elettrica favorisce la corrosione elettrica, galvanica e ordinaria nell’impianto di alimentazione. Contaminanti solubili come l’idrossido di alluminio, a sua volta un prodotto della corrosione degli ioni alogenuro, intasano l’impianto di alimentazione nel tempo.
Per prevenire la corrosione, l’impianto di alimentazione deve essere realizzato con materiali idonei, i cavi elettrici devono essere adeguatamente isolati e il sensore di livello del carburante deve essere di tipo a impulsi e mantenimento, magneto resistivo o altro tipo simile senza contatto. Inoltre, l’alcol di alta qualità dovrebbe avere una bassa concentrazione di contaminanti e aggiungere un adeguato inibitore di corrosione. Prove scientifiche rivelano che anche l’acqua è un inibitore della corrosione da parte dell’etanolo.
Gli esperimenti sono fatti con E50, che è più aggressivo e amp; accelera l’effetto di corrosione. È molto chiaro che aumentando la quantità di acqua nell’etanolo del carburante si può ridurre la corrosione. Al 2% o 20.000 ppm di acqua nell’etanolo del carburante la corrosione si è interrotta. Le osservazioni in Giappone sono in linea con il fatto che l’etanolo idrato è noto per essere meno corrosivo rispetto all’etanolo anidro. Il meccanismo di reazione è 3 EtOH + Al – & gt; Al (OEt) 3 + 3/2 H2 sarà lo stesso nelle miscele lower-mid. Quando nel combustibile è presente una quantità d’acqua sufficiente, l’alluminio reagirà preferibilmente con acqua per produrre Al2O3, riparando lo strato protettivo di ossido di alluminio. L’alcossido di alluminio non produce uno strato di ossido stretto; l’acqua è essenziale per riparare i buchi nello strato di ossido.
Il metanolo e l’etanolo sono anche incompatibili con alcuni polimeri. L’alcol reagisce con i polimeri causando gonfiore e nel tempo l’ossigeno rompe i legami carbonio-carbonio nel polimero causando una riduzione della resistenza alla trazione. Negli ultimi decenni, tuttavia, la maggior parte delle auto è stata progettata per tollerare fino al 10% di etanolo (E10) senza problemi. Ciò include sia la compatibilità del sistema di alimentazione che la compensazione lambda [chiarimento necessario] della fornitura di carburante con motori a iniezione di carburante dotati di controllo lambda a circuito chiuso. In alcuni motori l’etanolo può degradare alcune composizioni di componenti di erogazione di carburante in plastica o gomma progettati per la benzina convenzionale, e inoltre non essere in grado di compensare adeguatamente il carburante.
I veicoli “FlexFuel” hanno aggiornato il sistema di alimentazione e i componenti del motore progettati per una lunga durata con E85 o M85 e l’ECU può adattarsi a qualsiasi miscela di carburante tra benzina ed E85 o M85. Gli aggiornamenti tipici includono modifiche a: serbatoi carburante, cavi elettrici del serbatoio carburante, pompe carburante, filtri carburante, condotti carburante, sensori livello carburante, iniettori carburante, guarnizioni, binari carburante, regolatori pressione carburante, sedi valvole e valvole di aspirazione. Le auto “Total Flex” destinate al mercato brasiliano possono utilizzare E100 (100% etanolo).
Un litro di etanolo contiene 21,1 MJ, un litro di metanolo 15,8 MJ e un litro di benzina circa 32,6 MJ. In altre parole, a parità di contenuto energetico di un litro o di un litro di benzina, occorrono 1,6 litri / gallone di etanolo e 2,1 litri / gallone di metanolo. I numeri di energia grezza per volume producono numeri di consumo di carburante fuorvianti, tuttavia, perché i motori alimentati ad alcol possono essere resi sostanzialmente più efficienti dal punto di vista energetico. Una percentuale maggiore dell’energia disponibile in un litro di carburante alcolico può essere convertita in un lavoro utile. Questa differenza di efficienza può bilanciare parzialmente o totalmente la differenza di densità energetica, a seconda dei motori particolari che vengono confrontati.
Il combustibile a base di metanolo è stato proposto come futuro biocarburante, spesso come alternativa all’economia dell’idrogeno. Il metanolo ha una lunga storia come carburante da competizione. I primi Grand Prix Racing utilizzavano miscele miscelate e metanolo puro. L’uso del combustibile è stato utilizzato principalmente in Nord America dopo la guerra. [Chiarimento necessario] Tuttavia, il metanolo per scopi di regata è stato largamente basato sul metanolo prodotto da syngas derivato dal gas naturale e pertanto questo metanolo non sarebbe considerato un biocarburante. Il metanolo è un possibile biocarburante, tuttavia quando il syngas deriva dalla biomassa.
In teoria, il metanolo può anche essere prodotto dal biossido di carbonio e dall’idrogeno usando l’energia nucleare o qualsiasi fonte di energia rinnovabile, anche se questo non è economicamente redditizio su scala industriale (vedi metanolo economia). Rispetto al bioetanolo, il vantaggio principale del metanolo il biocarburante è la sua maggiore efficienza da ruota a ruota. Ciò è particolarmente rilevante nei climi temperati dove sono necessari fertilizzanti per coltivare zucchero o colture di amido per produrre etanolo, mentre il metanolo può essere prodotto dalla biomassa lignocellulosica (legnosa).
L’etanolo è già ampiamente utilizzato come additivo per carburanti e l’uso di carburante a base di etanolo da solo o come parte di un mix con benzina sta aumentando. Rispetto al metanolo, il suo principale vantaggio è che è meno corrosivo e inoltre il carburante non è tossico, anche se il carburante produrrà alcune emissioni tossiche allo scarico. Dal 2007, la Indy Racing League ha utilizzato l’etanolo come carburante esclusivo, dopo 40 anni di utilizzo del metanolo. Dal settembre 2007 le stazioni di servizio nel NSW, in Australia, hanno l’obbligo di fornire tutta la loro benzina con il 2% di contenuto di etanolo
Butanolo e propanolo
Il propanolo e il butanolo sono considerevolmente meno tossici e meno volatili del metanolo. In particolare, il butanolo ha un alto punto di infiammabilità di 35 ° C, che è un vantaggio per la sicurezza antincendio, ma può essere una difficoltà per l’avviamento dei motori a basse temperature. Il concetto di punto di infiammabilità non è tuttavia direttamente applicabile ai motori in quanto la compressione dell’aria nel cilindro significa che la temperatura è di diverse centinaia di gradi Celsius prima che avvenga l’accensione.
I processi di fermentazione per produrre propanolo e butanolo dalla cellulosa sono abbastanza difficili da eseguire, e l’organismo Weizmann (Clostridium acetobutylicum) attualmente utilizzato per eseguire queste conversioni produce un odore estremamente sgradevole, e questo deve essere preso in considerazione quando si progetta e si localizza un impianto di fermentazione . Anche questo organismo muore quando il contenuto di butanolo di qualunque cosa stia fermentando sale al 7%. Per confronto, il lievito muore quando il contenuto di etanolo della sua materia prima raggiunge il 14%. I ceppi specializzati possono tollerare anche maggiori concentrazioni di etanolo: il cosiddetto turbo lievito può resistere fino al 16% di etanolo. Tuttavia, se il comune lievito di Saccharomyces può essere modificato per migliorare la sua resistenza all’etanolo, gli scienziati potrebbero ancora un giorno produrre un ceppo dell’organismo di Weizmann con una resistenza al butanolo superiore al limite naturale del 7%. Ciò sarebbe utile perché il butanolo ha una maggiore densità energetica rispetto all’etanolo e poiché le fibre residue lasciate dalle colture zuccherine utilizzate per produrre etanolo potrebbero essere trasformate in butanolo, aumentando la produzione di alcool delle colture di carburanti senza che sia necessario coltivare più colture piantato.
Nonostante questi inconvenienti, DuPont e BP hanno recentemente annunciato che stanno insieme per costruire un impianto di dimostrazione del combustibile butanolo su piccola scala accanto al grande impianto di bioetanolo che stanno sviluppando congiuntamente con Associated British Foods.
La società Energy Environment International ha sviluppato un metodo per la produzione di butanolo dalla biomassa, che prevede l’uso di due microrganismi separati in sequenza per ridurre al minimo la produzione di sottoprodotti di acetone ed etanolo.
L’azienda svizzera Butalco GmbH utilizza una tecnologia speciale per modificare i lieviti al fine di produrre butanolo anziché etanolo. I lieviti come organismi di produzione del butanolo hanno vantaggi decisivi rispetto ai batteri.
La combustione di butanolo è: C 4 H 9 OH + 6O 2 → 4CO 2 + 5H 2 < / sub> O + calore
La combustione del propanolo è: 2C 3 H 7 OH + 9O 2 → 6 CO 2 + 8H 2 O + calore
L’alcool a 3 atomi di carbonio, il propanolo (C3H7OH), non viene spesso utilizzato come fonte di combustibile diretto per i motori a benzina (a differenza di etanolo, metanolo e butanolo), e la maggior parte viene destinata all’uso come solvente. Tuttavia, è usato come fonte di idrogeno in alcuni tipi di celle a combustibile; può generare una tensione superiore a quella del metanolo, che è il combustibile di scelta per la maggior parte delle celle a combustibile a base alcolica. Tuttavia, poiché il propanolo è più difficile da produrre rispetto al metanolo (biologicamente o dall’olio), le celle a combustibile che utilizzano metanolo sono preferite rispetto a quelle che utilizzano il propanolo.
Fornitura di alcool combustibile
L’alcol di carburante è prodotto da varie colture come canna da zucchero, barbabietola da zucchero, mais, orzo, patate e simili. C’è etanolo dalla canna da zucchero brasiliana come un importante piano di bio-alcol. Gli alcoli possono anche essere ottenuti sinteticamente da etano o acetilene, carburo di calcio, carbone, gas di petrolio o altre risorse.
Produzione di etanolo
Una volta detto, “La produzione di alcol da parte dell’agricoltura richiede una quantità considerevole di terreno che può essere coltivato con terreno fertile e acqua, e quindi si dice che non è efficace come opzione in aree con alta densità di popolazione e industrializzazione come l’Europa occidentale ” Era. Anche se tutta la Germania è coperta da piantagioni di canna da zucchero, essa può fornire solo circa la metà dell’attuale fabbisogno energetico della Germania (compresi i combustibili e l’elettricità). Inoltre, in terreni agricoli con piogge sufficienti a produrre cereali / beni di lusso colture che possono essere vendute a prezzi relativamente alti (come un’eccezione per l’olio di palma con rese estremamente elevate per area) Non è sempre appropriato coltivare colture energetiche
Poiché è diventato possibile produrre economicamente etanolo dalla cellulosa con il metodo RITE-HONDA, si dice che la gamma di materiali di produzione di etanolo come alghe, gambo di mais, panico verga, legname assottigliato e simili ampiamente diffusi.
Il deserto / semi-deserto diffuso è inutilizzato come una terra desolata dal punto di vista di tutta la terra, e il costo dell’acqua è importante invece di essere in grado di utilizzare terreni estesi a basso costo in tali luoghi. Si dice che sta diventando possibile aumentare la produzione di etanolo da energia coltivando piante resistenti all’essiccazione come il panico verga e il cactus nelle terre aride
Inoltre, le alghe hanno rendimenti petroliferi per ettaro di terra arabile di diverse decine di tonnellate, e si prevede che solo le risaie nella pianura di Kanto possano coprire la domanda di petrolio per il trasporto per il Giappone e le alghe che non richiedono terreni agricoli Produzione di etanolo è anche in considerazione.
Considerandoli, anche se ci sarà un aumento della domanda di grandi quantità di carburante in futuro, se vi è un’adeguata irrigazione ecc. Investimenti agricoli, correndo dopo che la batteria della macchina ibrida plug-in si esaurisce, investendo la parte non elettrificata del ibrido tipo di filo aereo, picco di potenza durante il giorno Si pensa che sia possibile fornire abbastanza carburante per coprire il combustibile di cogenerazione
Co-produzione di gas di ferro · · Produzione di metanolo mediante l’uso efficace di gas di scarico per la produzione di ferro
Quantità di metanolo latente producibile mediante l’utilizzo effettivo del gas di scarico in acciaio
La produzione di ferro è la riduzione del minerale di ferro, che è l’ossido di ferro. L’industria siderurgica consuma 100 milioni di tonnellate di carbone ogni anno in Giappone e riduce il minerale di ferro producendo una grande quantità di monossido di carbonio ogni anno, ma se si sintetizza il metanolo dal suo monossido di carbonio come materia prima, si otterranno diecimila metri di metanolo come sottoprodotti di ferro e dovrebbe essere di grande aiuto nel risparmio delle importazioni di petrolio.
Chimicamente, se un gas misto (gas di sintesi) di idrogeno, monossido di carbonio e anidride carbonica viene prodotto soffiando vapore nel gas di scarico del monossido di carbonio dopo la riduzione del minerale di ferro e mediante una reazione di spostamento del gas d’acqua, viene determinato mediante sintesi del metanolo e il metodo Fischer-Tropsch Diventa una materia prima per la sintesi del carburante per automobili. (Vedi chimica C1)
Nella “Strategia tecnologica per il risparmio energetico 2007”, l’Agenzia per le risorse naturali e l’energia ha dichiarato che “La cooperazione tra industrie, coproduzione, produzione di vari combustibili da syngas, ecc. Copre i processi di produzione di chimica, fabbricazione dell’acciaio, ecc. E processi di conversione energetica come come generazione di energia Si tratta di un sistema che mira a ridurre al massimo la quantità totale di consumo di combustibili fossili riducendo drasticamente la quantità di emissioni di CO2 costruendo un nuovo sistema complesso che esegue simultaneamente sia la produzione di materiale che la produzione di energia “.
Inoltre, nella mappa della strategia tecnologica dell’industria siderurgica, è stato possibile elencare “tecnologia di co-produzione up-gas” per tecnologia upstream / rispettosa dell’ambiente e conservazione ambientale globale.
Cause per cui la sintesi del combustibile non viene eseguita con l’attuale metodo dell’altoforno e le ragioni del ristagno della costruzione di un nuovo reattore di riduzione di fusione
Tuttavia, poiché il metodo attuale dell’altoforno è l’aria che soffia, il gas di scarico contiene una grande quantità di azoto oltre al monossido di carbonio, quindi non può essere usato come gas di sintesi per la sintesi del carburante, e solo un uso dispendioso del combustibile nelle acciaierie Non posso farlo. Tuttavia, forni di sinterizzazione e forni a coke non sono necessari nel caso di metodi di produzione di ferro per la riduzione della fusione come DIOS, alta efficienza produttiva, carbone generale poco costoso e minerale fine possono essere usati e l’ossigeno è usato per gassificare il carbone in modo che il gas di scarico contenga azoto non vi è alcun sottoprodotto di sintesi di gas combustibile di materia prima, vi è anche la possibilità di aprire la strada ad un utilizzo efficace di gas di scarico per la produzione di ferro per la sintesi del combustibile e la produzione di autosufficienza di combustibile sintetico di decine di milioni di tonnellate. Tuttavia, nell’attuale produzione di metanolo a impianto singolo, il metodo di reforming del gas naturale è più vantaggioso rispetto al metodo di gassificazione del carbone in molti casi e il costo che può essere ridotto dall’uso di gas di scarico per la produzione di ferro è il metano, importato metanolo Si dice che sia un punto di rottura della competizione con i costi
Sebbene il metodo di produzione di ferro per la riduzione della fusione abbia molti vantaggi, nel 1995, quando fu sviluppato, i produttori di acciaio in Giappone, Europa e Stati Uniti hanno costruito un altoforno, un forno di sinterizzazione di ferro fine e una cokeria soddisfacente. In Cina e in India, dove la domanda è in crescita, gli acciai che vengono forniti dalle aziende locali sono più economici rispetto alle lamiere di acciaio laminate a freddo e ai prodotti in acciaio di qualità superiore, e le società di acciaio che forniscono sono più economiche. Gli investimenti di capitale delle società siderurgiche giapponesi sono concentrati a valle, compresi gli impianti di zincatura. Non era più un ambiente in cui investire gli investimenti di capitale nel processo di produzione della ghisa. Tuttavia, negli ultimi anni, come l’acquisto di miniere di carbone di materie prime di risorse, aumentando il prezzo del carbone di coke più del doppio in un solo anno, iniziando l’operazione di forno di riduzione di fusione in Corea POSCO, il forno di cottura è arrivato alla fine della sua vita utile di 40 anni nel 2015, le condizioni ambientali di costruzione del reattore di riduzione di fusione sono in fase di allineamento.
Risorse alternative
La canna da zucchero cresce nella parte meridionale degli Stati Uniti (non è un clima freddo come una zona dove il mais è la coltura principale). D’altra parte, molte aree in cui il mais è attualmente coltivato sono anche aree adatte per coltivare barbabietole da zucchero. Diversi studi hanno dimostrato che la produzione di etanolo negli Stati Uniti è un modo molto più efficiente di utilizzare queste barbabietole da zucchero rispetto all’utilizzo del mais.
In Brasile negli anni ’80, colture alimentari di base, è stato esaminato seriamente un metodo per produrre etanolo dalla manioca che può prendere una grande quantità di amido dalla radice. Tuttavia, la resa in etanolo era inferiore a quella della canna da zucchero e il trattamento della manioca per convertire dall’amido allo zucchero fermentabile era complicato. E ‘stata studiata la possibilità di residui di piante come fonte di etanolo.
L’attenzione si è concentrata sull’utilizzo della biomassa come fonte di etanolo o altro tipo di fonte di combustibile. Questa è un’idea diffusa, così come i rifiuti industriali e le acque reflue del bestiame, utilizzare una varietà di materiali organici, comprese le colture coltivate e il legno.
Al momento, il processo di conversione della biomassa in etanolo o altri combustibili non è più complicato e meno efficiente. La depolimerizzazione termica (prodotta da prodotti di processo come l’olio pesante leggero) può essere un argomento.
Vedi anche etanolo da biomassa
Bilancio netto del carburante
Per continuare a esistere, il risparmio di carburante basato sull’alcol dovrebbe avere un surplus netto nel bilancio energetico del carburante. Cioè, tutta l’energia del combustibile spesa per produrre alcolici, inclusi non solo i combustibili spesi per la coltivazione, la raccolta, il trasporto, la fermentazione, la distillazione e la consegna di impianti di materie prime, così come la costruzione di fattorie e attrezzature agricole. è incluso, per il totale non deve superare la quantità di energia contenuta nel combustibile prodotto. Ad esempio, dire “consumare 2 litri di carburante prima di fabbricare e usare un litro di carburante” significa che non ha senso.
La commutazione del sistema con il bilancio di consumo di carburante nello stato di deficit terminerà semplicemente con l’aumento del consumo di carburante non alcolico. Un tale sistema non avrebbe un valore più di una deviazione per l’utilizzo di combustibili non alcolici che non sono adatti per il trasporto, come carbone, gas naturale o biocarburanti residui di colture (anzi, molti Stati Uniti. La proposta presuppone l’uso del gas naturale per la distillazione ). E il contributo ambientale del combustibile alcolico e la superiorità della sostenibilità non possono essere realizzati se il bilancio del carburante del sistema è in rosso.
Se la larghezza in eccesso del bilancio energetico è piccola, il problema sorge ancora. Se il bilancio energetico del carburante netto è del 50%, al fine di smettere di usare il carburante non alcolico, è necessaria una produzione di alcol da 2 galloni per fornire agli alcolici 1 gallone di alcol.
La geopolitica è un fattore decisivo per questo problema. La persistenza dell’etanolo prodotto dalla canna da zucchero nelle province tropicali con abbondanti risorse idriche e territoriali come il Brasile non ha alcun dubbio. Infatti, bruciando residui di canna da zucchero (bagassa) produce più energia rispetto al funzionamento di un impianto di etanolo e molte piante vendono elettricità in eccesso al pubblico. Inoltre, poiché è un paese con abbondanti stazioni idroelettriche, è possibile migliorare la circolazione del bilancio energetico migliorando l’uso dell’elettricità per la produzione, ad esempio migliorando la macinazione delle polveri e la distillazione.
In una regione diversa dai tropici, diventa una composizione completamente diversa. Il clima è troppo freddo per la canna da zucchero. Negli Stati Uniti, l’alcol agricolo è generalmente ottenuto da cereali, principalmente mais. E il bilancio del carburante netto è lo stato che la strada è ancora ripida.
Il futuro del carburante alcolico
Alcool e idrogeno
Si ritiene che l’attuale domanda di combustibili fossili si trasformi in idrogeno come combustibile e stia formando una situazione chiamata anche economia dell’idrogeno. Secondo una teoria, l’idrogeno stesso non dovrebbe essere considerato una risorsa di carburante. Secondo questa teoria, l’idrogeno è un mezzo temporaneo di accumulo di energia che esiste tra le fonti di energia e i luoghi in cui viene utilizzata l’energia (come il fotovoltaico, la biomassa o i combustibili fossili). Infatti, quando l’idrogeno è allo stato gassoso, occupa un volume enorme rispetto ad altri combustibili, che è un problema molto difficile in termini di fornitura di energia. Una soluzione è quella di fornire idrogeno usando etanolo. È un metodo per liberarlo dal legame del carbonio dell’idrogeno con la riforma dell’idrogeno alla destinazione di consegna e fornendolo alla cella a combustibile. Un altro metodo è quello di fornire l’etanolo direttamente come combustibile per le celle a combustibile.
All’inizio del 2004, i ricercatori dell’Università del Minnesota hanno annunciato di aver sviluppato una semplice cella a combustibile a base di etanolo strutturato. Cioè, l’etanolo permea lo strato di catalizzatore e fornisce idrogeno necessario alla cella a combustibile. L’apparecchio utilizza un catalizzatore di rodio-cerio per la prima reazione a gradini, in cui la temperatura di reazione raggiunge approssimativamente 700 ° C. Nella prima fase, una miscela di etanolo e vapore acqueo viene fatta reagire con ossigeno per generare una quantità sufficiente di idrogeno. Sfortunatamente, il monossido di carbonio è generato come sottoprodotto, che ostruisce la cella a combustibile. Quindi passa attraverso un altro catalizzatore e lo converte in anidride carbonica. In definitiva, questo semplice dispositivo produce un gas costituito da circa il 50% di idrogeno e il 30% di azoto. Il restante 20% è il biossido di carbonio come componente principale. Il gas misto di azoto e idrogeno inerte insieme al biossido di carbonio viene pompato nella cella a combustibile appropriata. Successivamente, l’anidride carbonica viene rilasciata nell’atmosfera e viene riassorbita dalla pianta.
Gas serra
Uno dei vantaggi del passaggio a un’economia per il consumo di alcol sarebbe probabilmente una riduzione delle emissioni totali di anidride carbonica, che è un gas a effetto serra, forse la più importante. Anche se la produzione e il consumo di etanolo rilasciano CO2, la pianta la assorbirà. Al contrario, la combustione di combustibili fossili rilascia nell’atmosfera una quantità enorme di “nuova” CO2 senza un piattino come un combustibile a base di alcol.
Inutile dire che questo vantaggio si verifica solo per l’etanolo prodotto in agricoltura, non nel caso dell’etanolo convertito dal petrolio. E poiché è solo un piccolo ma il costo è basso, è l’alcol derivato dal gas naturale che rappresenta la maggior parte dell’alcool consumato industrialmente. Questo punto dovrebbe essere incluso nella valutazione quando si aggregano i costi per la conversione in etanolo da produzione agricola.
Uso efficace di petrolio / carbone / energia rinnovabile
Si può dire che il vantaggio di uno degli alcolici della produzione agricola sia una fonte di energia rinnovabile mai esaurita. Insieme al prezzo in ascesa del petrolio greggio,
I giacimenti petroliferi ad alto costo con cattive condizioni minerarie sono redditizi e l’offerta aumenta.
Inizia l’estrazione dell’olio di sabbie bituminose.
L’applicazione di gas naturale si diffonde ai carburanti per autoveicoli come l’alcol e il gas naturale compresso.
Il rapporto di ripartizione del trasporto ferroviario / marittimo nel trasporto è aumentato, il rapporto delle quote del treno container, del trasporto su due lati, del veicolo dual mode, della nave container, della nave RO – RO aumenta.
La liquefazione del carbone, che sintetizza il metanolo e il jet fuel dal carbone, prenderà profitto anche se non utilizza gas di scarico di ferro fatti di ossigeno.
Si dice che il carbone abbia centinaia di anni, ma dopo che i residui di carbone sono diventati bassi dipende dall’idrato di metano e dall’etanolo fermentato.
Si pensa che l’energia alternativa per il petrolio gradualmente si diffonda gradualmente da ora in poi.
Tuttavia, a causa della popolarità delle automobili in Cina e in India con una popolazione di oltre 1 miliardo, l’aumento esplosivo del consumo di petrolio è due o tre volte, e per l’atterraggio morbido 2) Avanzamento anticipato dello sviluppo di energia alternativa di 3) 5) Altrimenti è probabile che causi un’impennata dei prezzi del petrolio greggio
Tra le applicazioni petrolifere, la produzione di energia è l’energia nucleare, il combustibile industriale è carbone, il riscaldamento cherosene è il gas naturale, il carburante dell’automobile può essere sostituito con alcol o gas naturale compresso, ma l’olio combustibile pesante / l’olio combustibile per aviazione è liquefatto È costoso fare, e se la resina sintetica è fatta da materia prima carbone diventa molto costoso. In altre parole, il petrolio prezioso dovrebbe essere risparmiato per petrolchimico, gasolio marino, carburante per aviazione e dovrebbe essere usato per applicazioni come la produzione di energia che può essere sostituita da energia nucleare e carburante per automobili che può essere sostituito con alcol Può essere ha detto che è una risorsa dispendiosa. Tuttavia, se l’uso di alcol per il carburante delle automobili in Cina e in India viene ritardato, il petrolio prezioso da utilizzare per l’industria chimica verrà bruciato per il carburante e la produzione di energia. In questo senso l’olio “nobile giovinezza” è un problema, si prevede l’alcol per il carburante delle automobili.