NộI Dung
Ethanol, có nguồn gốc từ nguyên liệu thực vật, là một nguồn năng lượng tái tạo do sản xuất và đốt cháy chu trình hoàn chỉnh ethanol. Lượng carbon dioxide và nước được sử dụng khi ethanol, được làm từ tinh bột hoặc cellulose, được đốt cháy. Ethanol được coi là nhiên liệu "xanh" vì nó không độc hại và giảm ô nhiễm không khí. 13,3 tỷ gallon ethanol được sản xuất tại Hoa Kỳ năm 2013 đã giảm 38 triệu tấn khí thải nhà kính, tương đương với việc loại bỏ 8 triệu xe khỏi đường, theo Hiệp hội Nhiên liệu tái tạo.
Ethanol từ thực vật
Ethanol được tạo ra từ glucose có nguồn gốc từ nguyên liệu thực vật. Glucose có thể được lấy từ tinh bột hoặc thực vật cellulose. Ở Hoa Kỳ, hầu hết ethanol có nguồn gốc từ tinh bột trong hạt ngô. Các quốc gia khác có thể sử dụng các nhà máy khác. Ví dụ, Brazil sử dụng mía để sản xuất ethanol. Mặc dù nó tương đối dễ dàng để sản xuất ethanol từ tinh bột ngô. Các nhà máy phi thực phẩm, chẳng hạn như rơm lúa mì hoặc cỏ chuyển đổi, có chứa cellulose, là một polymer của các phân tử glucose. Ethanol thu được từ cellulose đòi hỏi tiền xử lý nguyên liệu thực vật để làm mềm và làm cho cellulose dễ bị thủy phân hơn, đó là sự phân hủy của polymer cellulose.
Hóa học tái tạo
Việc sản xuất ethanol từ nguyên liệu thực vật và quá trình đốt cháy ethanol tiếp theo tạo thành một chu trình hoàn chỉnh. Glucose trong thực vật được tổng hợp từ carbon dioxide và nước bằng cách quang hợp, một quá trình sử dụng năng lượng mặt trời. Nấm men lên men chung từ glucose. Khi ethanol được sử dụng làm nguồn năng lượng và được đốt cháy, nó sẽ tạo ra carbon dioxide và nước. Thực vật chuyển đổi carbon dioxide và nước trở lại glucose, hoàn thành chu trình.
Sử dụng năng lượng trong sản xuất Ethanol
Mặc dù ethanol là một nguồn năng lượng tái tạo, nhưng nó là cần thiết để thu thập và vận chuyển nguyên liệu thực vật đến cơ sở sản xuất. Nhiều năng lượng được tiêu thụ trong quá trình lên men. Tuy nhiên, sản xuất ethanol có sự cân bằng năng lượng tích cực, bởi vì năng lượng mặt trời, được thu giữ trong quá trình quang hợp của thực vật và được lưu trữ dưới dạng glucose, tạo ra nhiều năng lượng hơn cho quá trình đốt cháy ethanol so với sử dụng trong sản xuất ethanol. Ví dụ, một đơn vị năng lượng, được sử dụng trong sản xuất ethanol từ ngô, tạo ra 2,3 đơn vị năng lượng có thể sử dụng từ ethanol, theo nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ.
Ethanol làm nhiên liệu
Trong những ngày đầu của xe cơ giới, Henry Ford và những người khác nghĩ rằng ethanol sẽ trở thành nhiên liệu chính. Ngày nay, khoảng 95 phần trăm xăng của Hoa Kỳ chứa lượng ethanol thấp, thường là 10 phần trăm. Xe nhiên liệu linh hoạt, phổ biến hơn ở Brazil, có thể chạy bằng xăng hoặc hỗn hợp ethanol cao. Hỗn hợp ethanol cao chứa 85% hoặc hơn ethanol. Ethanol có chỉ số octan cao hơn xăng và giúp ngăn chặn động cơ gõ. Ngay cả ethanol cấp thấp cũng có chỉ số octan cao hơn xăng. So với xăng, ethanol chứa ít năng lượng hơn mỗi gallon, nhưng chỉ số octan cao hơn làm tăng hiệu suất.
