Có những nhiên liệu được tạo ra từ sinh khối của hành tinh chúng ta và do đó, được coi là nhiên liệu sinh học hoặc nhiên liệu tái tạo. Trong trường hợp này, chúng ta sẽ nói về cồn sinh học.
Ethanol sinh học là một loại nhiên liệu sinh học rằng, không giống như dầu mỏ, nó không phải là một loại nhiên liệu hóa thạch đã mất hàng triệu năm để hình thành. Đó là về một nhiên liệu sinh thái có thể thay thế hoàn hảo xăng như một nguồn năng lượng, là một giải pháp thay thế sạch hơn và có thể tái tạo.
Sự quan tâm đến nhiên liệu này đã tăng lên trong những năm gần đây do nhu cầu tìm kiếm các giải pháp thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch và giảm thiểu biến đổi khí hậu. Nếu bạn muốn tìm hiểu mọi thứ liên quan đến ethanol sinh học, hãy tiếp tục đọc
Mục tiêu sử dụng nhiên liệu sinh học
Việc sử dụng nhiên liệu sinh học có một mục tiêu chính: giảm phát thải khí nhà kính đến bầu khí quyển. Các khí nhà kính, chẳng hạn như carbon dioxide (CO2), đã được chứng minh là có tác động trực tiếp đến sự nóng lên toàn cầu khi chúng giữ nhiệt trong khí quyển, khiến nhiệt độ tăng lên trên toàn cầu.
Ethanol sinh học, có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo như thực vật và chất thải, giúp giảm lượng khí thải này, cả trong quá trình sản xuất và sử dụng nó. Không giống như nhiên liệu hóa thạch, tác động của chúng trong quá trình đốt cháy thấp hơn nhiều, điều này dẫn đến lượng khí thải carbon thấp hơn.
Ngoài việc có lợi cho môi trường, việc tiêu thụ ethanol sinh học giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ. Ví dụ, ở Tây Ban Nha, chúng tôi có công ty tiên phong đầu tiên ở Châu Âu trong việc sản xuất ethanol sinh học, điều này cho thấy tiềm năng của loại nhiên liệu sinh học này cả về mặt kinh tế và môi trường.
Quá trình lấy
Ethanol sinh học thu được bằng cách quá trình lên men chất hữu cơ giàu đường và carbohydrate. Các loại cây trồng được sử dụng phổ biến nhất bao gồm ngô, mía và các loại ngũ cốc giàu tinh bột khác. Tùy thuộc vào nguyên liệu được sử dụng, cũng có thể thu được các sản phẩm phụ hữu ích cho các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như thức ăn chăn nuôi hoặc sản xuất năng lượng.
Một trong những quy trình quan trọng để sản xuất ethanol sinh học là lên men rượu. Trong giai đoạn này, nấm men chịu trách nhiệm chuyển hóa đường thành ethanol và carbon dioxide. Quá trình này tương tự như sản xuất rượu để làm đồ uống, nhưng nhằm mục đích cung cấp năng lượng.
Sau khi thu được ethanol, nó phải trải qua các quá trình chưng cất và khử nước để tăng độ tinh khiết và hiệu quả của nó như một loại nhiên liệu sinh học. Cuối cùng, ethanol tinh khiết được trộn với xăng theo các tỷ lệ khác nhau (ví dụ E85 chứa 85% ethanol và 15% xăng), phù hợp với nhu cầu của bất kỳ động cơ xe nào.
Nó dùng để làm gì?
Ứng dụng chính của ethanol sinh học là làm nhiên liệu cho xe cộ. Ở các quốc gia như Brazil, người ta thường tìm thấy các trạm xăng cung cấp ethanol sinh học như một lựa chọn vì nó rẻ hơn và thải ra ít khí gây ô nhiễm hơn so với xăng thông thường.
Hơn nữa, ethanol sinh học còn được sử dụng trong các ứng dụng khác, chẳng hạn như phát điện, mặc dù ở mức độ thấp hơn, và trong các sản phẩm công nghiệp như dung môi hoặc thậm chí để sản xuất mỹ phẩm và dược phẩm.
Một cách sử dụng rất rộng rãi khác là trong Hệ thông sưởi âm. Lò sưởi sử dụng ethanol sinh học ngày càng phổ biến vì chúng tạo ra quá trình đốt cháy sạch không có cặn tro hoặc khói. Tuy nhiên, khả năng tỏa nhiệt của chúng có hạn nên chúng thường được sử dụng như một chất bổ sung để sưởi ấm không gian.
Tác động môi trường
Mặc dù ethanol sinh học là một nhiên liệu tái tạo và thải ra ít chất ô nhiễm hơn nhiên liệu hóa thạch, nó cũng gây ra nhiều tranh cãi. Để sản xuất ra nó, cần phải có cây trồng mà đôi khi có thể cạnh tranh với sản xuất lương thực. Điều này có thể gây ra sự gia tăng giá lương thực ở một số khu vực.
Ngoài ra, sản xuất ethanol sinh học còn tiêu tốn năng lượng, chủ yếu trong quá trình trồng trọt, thu hoạch và vận chuyển sinh khối. Do đó, mặc dù lượng khí thải từ việc sử dụng ethanol sinh học thấp hơn nhưng quy trình sản xuất tổng thể không hoàn toàn không phát thải khí nhà kính.
Việc sử dụng ethanol sinh học cũng mang lại những lợi ích gián tiếp, chẳng hạn như phục hồi nền kinh tế nông thôn bằng cách tạo việc làm và hoạt động ở các khu vực nông nghiệp. Mặc dù vậy, điều quan trọng là phải tiếp tục nghiên cứu các cách để tối ưu hóa sản xuất và giảm thiểu tác động đến môi trường.
Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất ethanol sinh học được điều chỉnh tùy thuộc vào nguyên liệu thô được sử dụng, nhưng các bước phổ biến nhất là như sau:
- pha loãng: Nước được thêm vào để điều chỉnh nồng độ đường và ngăn ngừa nấm men bị ức chế trong quá trình lên men.
- Chuyển đổi: Tinh bột hoặc cellulose trong nguyên liệu thô được chuyển hóa thành đường có thể lên men bằng quá trình thủy phân bằng axit hoặc enzyme.
- Lên men: Nấm men phân hủy đường thành ethanol và carbon dioxide trong một quá trình không cần oxy.
Hơn nữa, những tiến bộ trong công nghệ chưng cất và khử nước đã giúp nâng cao hiệu quả của quy trình, tăng lượng ethanol sản xuất trên mỗi tấn nguyên liệu thô được sử dụng.
Ưu điểm của cồn sinh học
Bioetanol có một số ưu điểm, chủ yếu nhấn mạnh rằng Nó là nhiên liệu tái tạo, giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn hóa thạch hạn chế trên hành tinh.
- Ô nhiễm ít hơn: So với nhiên liệu truyền thống, lượng khí thải gây ô nhiễm của chúng thấp hơn trong quá trình đốt cháy.
- Công nghệ có thể truy cập: Công nghệ sản xuất ethanol sinh học không phức tạp và tất cả các nước đều có thể phát triển nó bằng nguồn tài nguyên của mình.
- Hành vi có lợi trong động cơ: Nó hoạt động như chất chống đông, cải thiện hiệu suất động cơ ở vùng khí hậu lạnh.
Nhiên liệu sinh học này là một giải pháp thú vị nhằm giảm lượng khí thải và góp phần vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Ethanol sinh học được coi là một giải pháp thay thế khả thi và đầy hứa hẹn cho nhiên liệu hóa thạch. Khi công nghệ tiến bộ và hiệu quả sản xuất được cải thiện, ethanol sinh học có thể đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong cơ cấu năng lượng toàn cầu trong tương lai.