Jaké jsou výhody a nevýhody bioetanolu — DRIVE

Skutečnost, že rostlinná paliva lze použít pro motory automobilů, je známá již z dob prvních samojízdných vozíků. Ale teprve v posledních letech je tato myšlenka opět aktuální. Důvodem jsou neustále rostoucí ceny ropy.

V poslední době se ve světovém tisku stále častěji objevují zprávy o nebezpečí a dokonce škodlivosti hromadné přestavby automobilů na bioetanol. Jeden směrodatný názor je velmi rychle zpochybněn jiným, neméně směrodatným. Kritika je tak tvrdá, že nevyhnutelně způsobuje zmatek. Jak je to možné: vedoucí země přijímají energetické strategie, které jsou podle skeptiků zcela bezmyšlenkovité a jsou zkratkou k rozsáhlým ekologickým a ekonomickým katastrofám? kde je pravda? Zkusme na to přijít.

Odpůrci spalování etanolu ve spalovacích motorech předkládají pádné argumenty. Nevyvracejí skutečnost, že při použití etylalkoholu se výfuky automobilů stávají mnohem čistšími. To je pravda. Hlavní problém je v samotné výrobě tohoto typu paliva, kdy se do atmosféry uvolňuje obrovské množství oxidu uhličitého. To znamená, že veškerá ekologická účinnost používání směsí obsahujících alkohol je snížena na nulu. A odvážná hesla o boji proti globálnímu oteplování a klimatickým změnám nejen ztrácejí na aktuálnosti, ale jsou dokonce směšná.

Obecně lze říci, že ethylalkohol lze získat z jakékoli rostliny, pokud obsahuje cukr a škrob v dostatečném množství. Brambory, ječmen, pšenice, řepa – vše se hodí. Nejlepší variantou je ale cukrová třtina. Je také možné recyklovat různé odpadní materiály, jako jsou piliny, ale to se zatím ekonomicky nevyplatí. A potenciálně nákladově efektivní metody jsou ve vývoji.

mají pravdu? Ano i ne. Výroba etanolu skutečně saturuje atmosféru skleníkovými plyny (také nazývanými GHG – ze skleníkového plynu) v množství srovnatelném s emisemi z benzínových spalovacích motorů. Ale každá mince má stinnou stránku. Faktem je, že v procesu výroby a spalování 1 litru etanolu z rostlinných surovin se do atmosféry dostane přesně stejné množství CO₂, kolik bylo předtím absorbováno stejnými rostlinami v důsledku fotosyntetické reakce. Výroba ethylalkoholu ve skutečnosti není nic jiného než „fotosyntéza obráceně“, pouze s tím rozdílem, že v jednom případě je zapotřebí sluneční světlo a v druhém případě vzniká teplo.

Až se bioetanol rozšíří a vše k tomu bude směřovat, pak bude možné „s plechovkou čistého lihu“ nejen vyrazit na návštěvu, ale i pomoci těm nešťastníkům na silnici, jejichž nádrž je zcela prázdná. Pokud vás mate barva, pak pamatujte, že na rozdíl od potravinářského lihu nepodléhá topný líh příliš důkladnému zpracování.

Ukazuje se, že bioetanol je jako zdroj skleníkových plynů absolutně neutrální. To znamená, že to nezlepší, ale ani nezhorší, na rozdíl od ropných produktů. Ethylalkohol má navíc ještě jednu výhodu: pozitivní energetickou bilanci. V závislosti na typu suroviny se ta může pohybovat od 1,24 do 8. To znamená, že při spalování etanolu se uvolňuje několikanásobně více energie, než je vynaloženo na jeho výrobu. V tomto smyslu je „skandální palivo“ řádově lepší než benzín nebo nafta. Jen si představte náklady na průzkum, výrobu, přepravu a rafinaci ropy a pochopíte, že palivová bilance ropných produktů je výrazně nižší než jedna.

Samotný proces tankování etanolu neobsahuje nic zvláštního – vše je naprosto stejné jako v případě benzinu. Síť takových čerpacích stanic se však rozvíjí dodnes. Například ve Spojených státech je dnes asi jeden a půl tisíce míst, kde se E85 prodává.

Ale C nemá také žádné nevýhody.₂H₅OH se neobchází. Při spálení 1 litru etylalkoholu se uvolní o 34 % méně energie než při spálení stejného objemu benzínu. Ukazuje se, že pokud natankujete do auta palivo obsahující etanol (například široce propagovaná směs s benzínem E85), spotřeba paliva se nevyhnutelně zvýší až na těchto 34% – vše bude záviset na koncentraci alkoholu v každém konkrétním pouzdro. S tímto smutným obrazem se ale setkají pouze majitelé vozů s motory původně navrženými pro tradiční benzin a teprve poté upravenými pro nové palivo.

Z přibližně tisíce evropských etanolových čerpacích stanic se téměř 800 nachází ve Švédsku. Tato země plánuje do 20 let zcela opustit ropu. Skandinávci spoléhají na hybridy spotřebovávající etanol. Na této fotografii lidé ze společnosti Scania odhalují svůj nejnovější městský autobus.

Nesmíme zapomenout, že oktanové číslo etanolu je 105. To znamená, že jej lze spalovat v motorech s mnohem vyšším kompresním poměrem. Takže v zásadě by motory určené výhradně pro nový zdroj energie neměly být horší než jejich současné benzínové nebo naftové protějšky. Jak z hlediska účinnosti, tak z hlediska výkonových charakteristik. A o životním prostředí ani nemluvě! Emise sloučenin uhlíku, konkrétně CO, jsou sníženy přibližně o 80 %.₂ jsou sníženy o 30 %. Ale je přísně zakázáno nalévat benzín do takových aut – detonace okamžitě zabije high-tech motor.

Tak vypadá standardní závod na výrobu bioetanolu. Rozdíl od klasických palíren je pouze v rozsahu výroby a počtu destilačních kolon. Dostávají „zelené“ palivo, jak se říká, aniž by opustili pokladnu, přímo na poli. To je způsobeno skutečností, že přeprava surovin vážně zvyšuje náklady.

V tomto smyslu vypadají vyhlídky na tzv. vícepalivová (nejčastěji dvoupalivová) auta velmi pesimisticky. Mohou se nazývat Flex Fuel, Flexifuel, BioFlex a cokoli jiného – vše závisí na představivosti výrobních společností. O takovém vývoji jsme psali více než jednou nebo dvakrát. Navíc, zatímco některé mají status konceptů, jiné jsou docela sériová auta. Všechna tato auta ale mají jednu nepříjemnou nevýhodu – spalují etanol neefektivně, protože kompresní poměr nelze změnit pouhým stisknutím tlačítka na panelu.

Není žádným tajemstvím, že nejlevnějším způsobem přepravy kapalných paliv je jejich přečerpávání do potrubí. V případě etanolu ale nastává problém. Je hygroskopický, to znamená, že absorbuje vodu z atmosféry, a proto má zvýšenou korozivnost. Alkohol se proto zatím přepravuje po silnici nebo po železnici.

Ukázalo se, že je to legrační situace: auto jede dobře na benzín Flexifuel, ale na E85 (pokud někdo zapomněl, je to koktejl 85% etanolu a 15% benzínu), jede špatně, ale znatelně „žere“ více. Ano, bioetanol je levnější než benzín, ale ne o moc. Neměli byste si myslet, že s tímto palivem ušetříte nějakou významnou částku. Může se dokonce stát, že dojde pouze ke ztrátám. V závislosti na tom, jak řídíte, neskončíte příliš daleko pouze se „zelenou“ orientací. Nedivte se proto, že realizaci zdánlivě nadějného nápadu provází legislativní regulace například v USA a Brazílii.

Neměli byste si myslet, že při tankování bioetanolu auto kategoricky odmítá jízdu, jako jeho vodíkové protějšky. Ve srovnání s benzínem má E85 nižší energetickou hodnotu, ale ke spálení potřebuje méně kyslíku, takže do válců lze vstřikovat větší množství paliva. Výsledkem je pokles výkonu, ale ne tolik, aby se řidiči rozzuřili.

Stojí za to se zastavit a mluvit podrobněji, protože v těchto zemích zašlo zavedení bioetanolu velmi daleko. Brazilci opravdu nemají rádi palivové krize od roku 1973. A snaží se jim všemožně zabránit. V zemi tak probíhá rozsáhlá kampaň za biopaliva. Proto se nelze divit, že 4,5 % rozlohy Brazílie zabírají plantáže cukrové třtiny a většinu zdejších aut lze s klidným svědomím zařadit mezi vášnivé alkoholiky. V průběhu roku vyrobí milion brazilských dělníků více než dvacet miliard (!) litrů etanolu.

V Brazílii existuje celé odvětví pěstování cukrové třtiny s vlastními tradicemi a pravidly. Ve výrobě je hojně využívána levná manuální práce, která místním „cukrovým králům“ přináší šílené příjmy. Cizinci sní o tom, jak se podílet na etanolovém boomu, ale místní podnikatelé své podniky rozhodně odmítají prodat. A pokud souhlasí, účtují si skutečně astronomické ceny. Stojí za zmínku, že vláda je plně podporuje.

Je nemožné nazývat ekonomiku této země závislou na ropě. Pěstováním a zpracováním cukrové třtiny je Brazílie plně soběstačná v palivu a elektřině. To vše jistě potěší, ale i v sudu s alkoholem se našlo místo pro všudypřítomný dehet. V zájmu nových plantáží Brazilci kácejí amazonské pralesy. Můžete to nazvat podivnou a krátkozrakou politikou, ale upřímně řečeno, je to skutečná idiocie. Jak žít bez „plící planety“?

Cukrovou třtinu pěstují v Brazílii tisíce soukromých farem. A to vytváří určité problémy. Cukr se totiž vyrábí z třtiny. Proto, když ceny cukru v průběhu let prudce rostly, produkce etanolu se snížila do takové míry, že lidé prostě neměli čím pohánět svá auta. Nyní vláda situaci reguluje a dokonce v roce 2007 investovala 25 milionů dolarů do vývoje nových technologií. V USA se tato částka rovná 385 milionům dolarů.

Podobná situace se vyvíjí v USA. Prezident Bush předložil program „20 za 10“, který by měl do roku 2017 pomoci snížit spotřebu benzínu o 20 %. Kvůli čemu? Samozřejmě kvůli etanolu. K oznámenému datu hodlají úřady zvýšit jeho produkci na více než 30 miliard litrů. Jen investice do výzkumu v posledních letech přesáhly 12 miliard dolarů. A to je jen začátek.

Přestože Amerika produkuje hodně etanolu, je ho o něco méně než v Brazílii. Pravda, nedělají to z třtiny (nechce růst ve Státech), ale z kukuřice. Tato možnost je méně efektivní, a proto jsou náklady na americký standard vyšší než na brazilský. Přesto je program aktivně propagován úřady mnoha států a výjimkou není ani guvernér „kukuřičného“ Illinois, prezidentský kandidát Barack Obama. Nové požadavky jsou přijímány pro benzínové palivo, které musí obsahovat 10 % etanolu (tento podíl je bezpečný pro tradiční motory).

Aby bylo možné do vozu tankovat palivo s obsahem více než 10 % etanolu, jsou nutné některé úpravy. „Mozek“ motoru se musí naučit určovat koncentraci alkoholu a volit vhodné provozní režimy. Protože alkohol obsahuje vodu, vyžaduje modernizaci i palivové potrubí. Kromě toho, pokud je vůz provozován v chladných podmínkách, je nutné před nastartováním zahřát palivo.

Dosáhnou Američané svých cílů? Jaká je budoucnost celé téhle věci s bioetanolem? Zatím je vše zamlžené. Jedno je jasné – počítat s totálním přechodem na lihové motory je nereálné. Pokud předpokládáme 75% účinnost procesu rafinace, pak aby jen Spojené státy přešly z ropy na etanol, je třeba XNUMX % zemědělské půdy naší planety oset odpovídajícími plodinami. Zhruba řečeno, i kdyby byl celý Měsíc osázen rákosím, nestačilo by to.

Masové pěstování plodin pro výrobu etanolu bude mít nevyhnutelně významný dopad na zemědělství. Zemědělci nejsou hlupáci – pokud poptávka po kukuřici poroste, zasejí ji, kde se dá. A kdo bude myslet na miliony hladovějících obyvatel Země? Mnoho výzkumníků je proto rozhořčeno a tvrdí, že „pěstování“ biopaliva v době, kdy lidé nemají co jíst, je nízká, odporná a obecně nemorální činnost.

Otázka etanolu je nevyhnutelně spojena s velkou politikou. Na fotografii vpravo vidíte amerického prezidenta George W. Bushe a brazilského prezidenta Luize Inacia Lulu da Silvu, jak se radují na konci dalšího kola složitých jednání. Nedivte se tedy, že se v budoucnu setkáme s nejrůznějšími PR kampaněmi, které si přímo odporují.

Ke každé kritice je však třeba přistupovat se zdravou dávkou skepse. Programy biopaliv samy o sobě jsou docela rozumné a pokud jsou správně implementovány, mohou přinést hmatatelné výhody. Stačí mít na paměti, že plošné zavedení etanolu bude mít hmatatelný dopad na globální ekonomiku. A samozřejmě se najdou tací, jejichž zájmy tím utrpí. Příklad: takzvaný summit „tabákových králů“ v roce 1988, kde šéfové největších společností diskutovali o tom, jak neutralizovat protikuřáckou politiku WHO. A existuje záruka, že podobné kroky nyní nepodniknou všichni, kdo mají pocit, že ropný byznys je ohrožen? ať už se dá říci cokoli, zavádění biopaliv není ani tak vědecký a ekonomický problém. Tady vstupuje do hry velká politika.