پنجشنبه, ۱۰ خرداد, ۱۴۰۳ / 30 May, 2024
مجله ویستا

نگاهی به اثرات زیست محیطی سوخت های جدید


نگاهی به اثرات زیست محیطی سوخت های جدید

شروع نگرانی های مربوط به محیط زیست و کاهش منابع فسیلی, بهبود استانداردهای زیست محیطی زندگی در قالب پیمان نامه هایی مثل پروتکل کیوتو را در پی داشت تا متخصصان با روش های گوناگون به هدف خود برسند

وابستگی کشورهای پیشرفته به نفت و وقوع بحران های نفتی در دهه ۷۰ میلادی، کشورهای صنعتی را بر آن داشت که با مساله انرژی برخوردی متفاوت داشته باشند. شروع نگرانی های مربوط به محیط زیست و کاهش منابع فسیلی، بهبود استانداردهای زیست محیطی زندگی در قالب پیمان نامه هایی مثل پروتکل کیوتو را در پی داشت تا متخصصان با روش های گوناگون به هدف خود برسند.

به طور مثال استفاده از مواد جایگزین در بنزین یا تهیه سوخت های جایگزین پاک در راستای حفظ محیط زیست متداول شد. هم اکنون اتانول به عنوان یک منبع قابل اعتماد می تواند به عنوان یک سوخت جدید مطرح باشد. اتانول را در هر کشوری (با توجه به منابع آن کشور) می توان تولید کرد. مثلاً در ایالات متحده از ذرت و در اروپا از سیب زمینی، اتانول به دست می آورند.

در حال حاضر بیش از ۹۸ درصد اتانول تولیدی در جهان با استفاده از روش تخمیر قندها تولید می شود. قند مورد استفاده می تواند از منابع مختلفی مانند مواد نشاسته ای، قندی، کشاورزی، پساب های صنعتی و منابع لیگنوسلولزی به دست آید.

هزینه تولید اتانول به شدت به قیمت مواد اولیه، قیمت تحویل آن به بخش فرآیند و همچنین ترکیب مواد اولیه بستگی دارد. بنابراین موفقیت در تولید اتانول و رقابت آن با بنزین می تواند به موقعیت جغرافیایی منطقه، نوع آب و هوا، روش تولید، خواص محصولات کشاورزی و نوع ضایعات آنها بستگی داشته باشد.

بنابراین سامانه ای که براساس هزینه پایین مواد اولیه، دسترسی آسان به مواد اولیه و استفاده از محصولات جانبی تاسیس شود، می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. ماهیت کریستالی و چسبنده سلولز و مقاومت آن در برابر انواع روش های هیدرولیز و تولید قندهای قابل تخمیر موجب تولید اتانول به صورت کاملاً اقتصادی از مواد سلولزی شده است. همچنین در کشورهای پیشرفته زباله های خانگی یک منبع بزرگ از ضایعات مواد سلولزی محسوب می شوند، به طوری که سلولز ۵۸ درصد از ضایعات ایالات متحده را تشکیل می دهد. در حال حاضر تولید اتانول از ضایعات جامد شهری در سطح تجاری به طور وسیعی در کانادا و ایالات متحده صورت می گیرد.

در ضمن اتانول را به عنوان محصول سلولزی، از درختان هم می توان تولید کرد. البته در حالت عمومی، چوب های سخت نسبت به چوب های نرم برای این کار مناسب تر هستند. میزان سلولز چوب هم به میزان باران، شرایط خاک و آب و هوا بستگی دارد.

اتانول با توجه به خواص شیمیایی و فیزیکی موارد استفاده متعددی دارد، مثل حلال ها و سوخت. از سوی دیگر اتانول به عنوان ماده اولیه تولید «ETBE» جهت افزایش کارایی بنزین به کار می رود و موجب فراریت کمتر بنزین می شود. ضمن آنکه محتوای اکسیژن آن را نیز بیشتر می کند و بنابراین سوخت تمیزتر و احتراق کامل تری حاصل می شود و به همین علت آلودگی هوای کمتری هم خواهیم داشت.

● اتانول به عنوان سوخت

یکی از مسائل و مشکلات پیش روی بشر در قرن ۲۱ موضوع محیط زیست است که رابطه مستقیمی با مصرف انرژی و سوخت در خانه ها و خودروها دارد. ما همواره به آب و هوای پاک، سوخت تمیز و مواد قابل بازیافت و تجزیه شونده احتیاج داریم. بنابراین امروزه بشر به سوی استفاده از سوخت های گوناگون هدایت می شود و اتانول می تواند به عنوان یک منبع انرژی تمیز و قابل اطمینان مطرح شود. در حال حاضر سه راه برای استفاده از اتانول به عنوان سوخت وجود دارد:

۱) اتانول به صورت مخلوط با بنزین به عنوان سوخت

۲) E-۸۵ -تولید ETBE به عنوان افزایش دهنده کارایی بنزین

۳) اتانول به صورت خالص به عنوان سوخت.

بنزین حاوی اتانول «Gasohol» نامیده می شود. خود اتانول را می توان به عنوان افزایش دهنده راندمان بنزین به کاربرد. در حال حاضر اختلاف قیمت بنزین و اتانول و همچنین مشکلاتی از قبیل فرآیند تولید و قیمت مواد اولیه و قیمت نفت از مهمترین مسائل تاثیرگذار در گسترش این سوخت جدید است.

طبق قانون فدرال در ایالات متحده کلیه خودروها تا سال ۲۰۱۰ باید امکان استفاده از اتانول E-۸۵ را داشته باشند. در سال ۱۹۹۰ شرکت خودروسازی فورد، اولین نمونه از اتومبیل های خود را که سازگار با E-۸۵ هستند، ارائه کرد. گفتنی است این خودرو با همه نوع سوختی (مانند بنزین بدون سرب و اتانول E-۱۰) توانایی کار کردن دارد.

در حال حاضر ۴۰ درصد از وسایل نقلیه در برزیل از اتانول خالص و بقیه از اتانول E-۱۰ استفاده می کنند.

در صورتی که تا سال ۲۰۱۰ بتوان با توجه به پیشرفت فناوری توسعه میکروارگانیسم و استفاده کامل از محصولات جانبی قیمت اتانول را تا ۴۰ سنت به ازای هر گالن کاهش داد، بدون شک می تواند با بنزین رقابت کند. لازم به ذکر است تولید بیواتانول در سال ۲۰۰۶ در ایالات متحده به ۸۲/۴ میلیارد گالن رسید که نسبت به سال ۲۰۰۵ حدود ۴۸ درصد و نسبت به سال ۲۰۰۰ حدود ۹۵ درصد رشد داشته است. همچنین تولید اتانول در اروپا به منظور ساخت خودروها به میزان ۷ برابر رشد داشته است، به طوری که میزان تولید در سال ۱۹۹۶ از ۵۲ هزار تن به ۲۸۰ هزار تن در سال ۲۰۰۶ رسیده است.

www.worldoil.com