Этанол — экологически безопасное топливо отечественного производства с более высоким октановым числом, чем бензин, что позволяет ему работать лучше, чем бензин. Однако были обнаружены некоторые воздействия производства и потребления этанола на окружающую среду, и мы собираемся обсудить их в этой статье.
Этанол является биоорганическим топливом, которое можно использовать для замены ископаемое топливо в транспорте. У него есть большой потенциал, чтобы внести свой вклад в обезуглероживание транспорта и улучшить экологические показатели.
Текущие исследования могут быть распространены в будущем на высокоскоростные двигатели SI для улучшения производительности и характеристик сгорания путем добавления наночастиц в бензин. Численный анализ может быть выполнен на двигателе SI, который питается от другого альтернативного источника энергии, чтобы улучшить рабочие характеристики.
Кроме того, это исследование можно улучшить, включив рециркуляцию выхлопных газов, чтобы помочь уменьшить выбросы NOX, и модифицировав его для работы в двухтопливном режиме.
Этанол является относительно недорогим альтернативным топливом, которое меньше загрязняет окружающую среду и более доступно, чем чистый бензин. Но при многих преимуществах использования этанола в качестве топлива есть и некоторые недостатки.
Содержание
Что такое этанол?
Этанол — зерновой спирт, который можно смешивать с бензином и использовать в автомобилях. Многие автозаправочные станции предлагают смешанное топливо, которое обычно состоит из 10 процентов этанола и 90 процентов бензина.
Этанол можно ферментировать из многих источников крахмала, включая кукурузу, пшеницу, зерновое сорго, ячмень и картофель, а также из сахарных культур, таких как сахарный тростник и сладкое сорго.
Побочным продуктом производства этанола является бардовая барда, которую можно скармливать скоту как влажным, так и высушенным. Так как зерно мокрого дистиллятора скоропортящееся и тяжелое, что увеличивает транспортные расходы, его обычно используют в радиусе 100 миль от завода по производству этанола.
Зерно дистилляторов более стабильно и его легче транспортировать, когда производитель этанола сушит его, однако это увеличивает затраты энергии для производителя этанола. Зерна после перегонки сохраняют многие питательные вещества кукурузы, поскольку из них удаляется только крахмал.
Как производится этанол?
Этанол производится на установках, известных как установки «сухого помола», зерна кукурузы тонко перемалываются в мелкие частицы. Затем к молотой кукурузе добавляют воду вместе с ферментами, чтобы преобразовать крахмал для ферментации. Смесь, также известная как пюре, готовится для дальнейшего расщепления крахмала.
Затор вынимают из плиты и дают ему остыть перед добавлением в затор второго фермента (глюкоамализа). Этот фермент помогает превратить жидкий крахмал в сахара.
В затор добавляются дрожжи, и в результате ферментации образуется этанол и углекислый газ. Примерно через двое суток процесс брожения завершается и брага снова нагревается.
В процессе нагревания этанол испаряется в пар, который собирается, а оставшиеся твердые частицы кукурузы и дрожжей остаются.
Пары этанола охлаждаются и конденсируются в жидкость. Эта жидкость обезвоживается для удаления избыточной воды из этанола, что делает «безводный» этанол пригодным для смешивания с бензином.
Этанол также можно производить с помощью процесса мокрого помола, который разделяет кукурузу на несколько различных компонентов и дает множество вариантов конечных продуктов, включая этанол. Этот процесс может быть гораздо более сложным и непомерным.
Этанол является хорошим топливом для двигателей с искровым зажиганием. Может использоваться в качестве присадки к дизельному топливу (биодизелю). Этанол также является важным сырьем для химической промышленности.
Однако, несмотря на его применение, этанол, его производственный процесс и процесс его потребления оказывают некоторое воздействие на окружающую среду. Вот влияние этанола на окружающую среду.
10 воздействий этанола на окружающую средуl
- Загрязнение воздуха
- Занимает много места в окружающей среде
- Воздействие на человека
- Воздействие на сельское хозяйство и производство продуктов питания
- Воздействие на почву
- Глобальное потепление
- Воздействие на воду
- Метан (CH4) Поколение
- Воздействие на морскую жизнь.
- Огонь Взрыв
1. Загрязнение воздуха
Автомобильный и железнодорожный транспорт являются основными способами транспортировки этанола на терминалы смешивания, где этанол смешивается с бензином для образования смесей E-10 или E-85 для использования в бытовых двигателях.
Использование более дорогого автомобильного, железнодорожного и баржевого транспорта увеличивает скорость выброса газообразных загрязняющих веществ в воздух, тем самым загрязняя атмосферу.
Однако в попытке решить эту проблему в настоящее время этанол не транспортируется по трубопроводам, которые спроектированы и используются для продуктов на основе нефти, но затем несколько компаний тестируют транспортировку этанола таким образом.
Также неприятный запах может быть вызван образованием бутирата, метаболита биодеградации этанола.
2. Занимает много места в окружающей среде
Одно из основных воздействий этанола на окружающую среду заключается в том, что для его выращивания требуются пахотные земли.
Поскольку он в основном получен из кукурузы, многие земельные площади, которые можно было бы использовать для выращивания продуктов питания или домашнего скота, вместо этого используются для выращивания топливного продукта.
3. Воздействие человека
Острый прием этанола может вызвать головные боли, тошноту, рвоту, сонливость, утомляемость, нарушение сознания, потерю сознания, нарушение координации и кому.
Вдыхание может вызвать раздражение глаз и верхних дыхательных путей, усталость и головные боли, в то время как кожный контакт может вызвать раздражение кожи, а длительный контакт приводит к сухости кожи, шелушению, зуду и растрескиванию.
В дополнение к чрезмерному потреблению алкоголя побочный продукт этанола может вызывать зависимость и увеличивать все виды травм и травм. Экологические и генетические факторы влияют на предрасположенность к алкоголизму.
Однако умеренное потребление этанола снижает стресс и повышает чувство счастья и благополучия, а также может снизить риск ишемической болезни сердца.
Кроме того, недоедание может быть следствием воздействия этанола, а также может оказывать прямое токсикологическое действие из-за его влияния на печеночный метаболизм и иммунологические функции.
Причинно-следственная связь наблюдалась между алкоголем и различными видами рака. Прекращение употребления алкоголя и сбалансированное питание являются рекомендуемыми первичными неспецифическими лечебными мероприятиями для алкоголиков.
Медикаментозное лечение алкоголиков, страдающих поражением печени, дало неоднозначные результаты. В терминальной стадии заболевания печени может быть рассмотрена трансплантация печени.
4. Воздействие на сельское хозяйство и производство продуктов питания
Как указывалось выше, биотопливо на основе кукурузы и сои касается количества земли, которое они отнимают у производства продуктов питания. Задача выращивания достаточного количества сельскохозяйственных культур для удовлетворения потребностей производства этанола и биодизеля является серьезной и, по мнению некоторых, непреодолимой.
Эта большая часть земли, занятая для выращивания культур, производящих этанол, в значительной степени повлияла только на производство продуктов питания, поскольку основной удар был нанесен сельскому хозяйству. Это привело к нехватке продовольствия, поскольку пахотные земли для плантаций других культур используются для выращивания этанола.
По мнению некоторых авторитетов, производство достаточно биотопливо обеспечение их широкого распространения может означать преобразование большей части оставшихся в мире лесов и открытых пространств в сельскохозяйственные угодья, а на такую жертву готовы пойти немногие.
5. Воздействие на почву
В целом производство кукурузы является частым источником загрязнения питательными веществами и отложениями. Хотя этанол и другие виды биотоплива часто рекламируются как экологически чистые и недорогие альтернативы бензину, промышленное выращивание кукурузы и сои по-прежнему оказывает вредное воздействие на окружающую среду, только по-другому.
Особенно это касается промышленных фермеров, выращивающих кукурузу. Выращивание кукурузы для получения этанола требует большого количества синтетических удобрений и гербицидов.
Кроме того, исследования, посвященные энергии, необходимой для выращивания сельскохозяйственных культур и их преобразования в биотопливо, пришли к выводу, что для производства этанола из кукурузы требуется на 29% больше энергии, чем может произвести этанол.
6. Глобальное потепление
При смешивании с бензином для использования в качестве автомобильного топлива этанол может обеспечить некоторые преимущества в отношении выбросов в зависимости от типа транспортного средства, калибровки двигателя и уровня смеси.
Как и в случае с обычными видами топлива, использование и хранение смесей этанола может привести к выбросам регулируемых загрязняющих веществ, токсичных химических веществ и парниковых газов (ПГ), которые являются основной причиной глобальное потепление.
7. Воздействие на воду
Наиболее значительное воздействие, связанное с разливами этанола, приходится на поверхностные воды. В некоторых случаях воздействие поверхностных вод приводит к гибели водных организмов через несколько дней после разлива в результате истощения запасов кислорода.
Воздействие может произойти на большом расстоянии от первоначального места. Кроме того, разливы этанола могут просачиваться через почву, что приводит к возможному загрязнению грунтовых вод и сбросу в поверхностные воды, что может быть циклическим процессом, а также образованием метана.
8. Метан (CH4) Поколение
Анаэробное разложение этанола в подземных водах приводит к образованию газообразного метана. Присутствие метана в ненасыщенном грунте сверх пределов взрываемости может представлять опасность взрыва.
Газ метан может образовываться в течение длительного периода времени и сохраняться в почвенном газе в течение длительного периода времени. А при контакте с атмосферой это может привести к повышению температуры земли, поскольку известно, что газ метан (CH4) является парниковым газом.
9. Воздействие на морскую жизнь.
Разливы этанола в море представляют угрозу токсичности для экологических рецепторов, находящихся в непосредственном контакте с выбросом, и могут воздействовать на поверхность. водная экосистема.
Истощение кислорода является основным способом воздействия этанола на морскую жизнь, поскольку для морской жизни не будет достаточно доступного кислорода, что со временем приведет к гибели водной жизни.
10. Огненный взрыв
Воспламеняемость представляет наибольшую опасность для этанола, как и для бензина. Особенно, когда он подвергается воздействию солнечных лучей в неразбавленном виде. Исследование показывает, что этанол имеет широкий диапазон воспламеняемости (от 3.3 до 19% или от 33,000 190,000 до XNUMX XNUMX частей на миллион по объему).
Учитывая эту озабоченность по поводу воспламеняемости, окружающая среда, жизнь и имущество людей могут оказаться в опасности в случае взрыва любой формы.
Кроме того, его способность проводить электричество может привести к поражению электрическим током и, возможно, возгоранию при неправильном заземлении и соединении во время перегрузочных операций.
Заключение
Этанол, который является одним из самых многообещающих видов биотоплива, привлек внимание во всем мире из-за надвигающегося нефтяного кризиса, который начался во всем мире более десяти лет назад. Однако для того, чтобы этанол был более полезным для окружающей среды, необходима хорошо регулируемая система, включающая несколько типов этанола. Это необходимо для защиты и сохранения окружающей среды.
Часто задаваемые вопросы – Воздействие этанола на окружающую среду
Почему кукурузный этанол вреден для окружающей среды?
Этанол из кукурузы не обладает экологическими характеристиками других возобновляемых источников энергии, таких как целлюлозный этанол, энергия ветра и солнца. Поскольку было обнаружено, что этанол из кукурузы на 24% более углеродоемкий, чем даже бензин, и, таким образом, доказано, что это неэкологически безопасное топливо.
СОВЕТЫ
- 8 Воздействие экотуризма на окружающую среду
. - 10 негативных последствий электростанций для окружающей среды
. - 10 Воздействие добычи меди на окружающую среду
. - 10. Воздействие электронных отходов на окружающую среду
. - 6 Воздействие пищевых отходов на окружающую среду
Ahamefula Ascension — консультант по недвижимости, аналитик данных и автор контента. Он является основателем фонда Hope Ablaze Foundation и выпускником одного из престижных колледжей страны по специальности «Управление окружающей средой». Он одержим чтением, исследованиями и письмом.