Этиловый спирт

Этанол представляет собой жидкий спирт, состоящий из кислорода, водорода и углерода, который получают путем ферментации сахара или преобразованного крахмала, содержащегося в зерне и другом сельскохозяйственном или лесохозяйственном сырье. В Канаде этанол в настоящее время производится в основном из кукурузы и пшеницы. Этанол может производиться для различных целей, например, в качестве промышленного этанола или топливного этанола. Исследования технологии производства этанола из непищевых источников быстро продвигаются вперед и близки к коммерциализации.

Топливный этанол, который иногда называют «газохолом», подвергают дистилляции и обезвоживанию для получения высокооктанового спирта без содержания воды. Вся вода должна быть удалена, потому что водно-спиртовая смесь не может растворяться в бензине. Топливный этанол делают непригодным для питья, добавляя небольшое количество вредного вещества, такого как бензин.

Этанол смешивают с бензином для получения топлива, которое имеет экологические преимущества по сравнению с бензином и может использоваться в автомобилях с бензиновым двигателем, выпускаемых с 1980-х годов. Большинство автомобилей с бензиновым двигателем могут работать на смеси, состоящей из бензина и до 10 процентов этанола, которая доступна на некоторых обычных станциях технического обслуживания по всей Канаде.

Некоторые автомобили специально производятся для работы на смеси этанола, которая содержит до 85 процентов этанола и не менее 15 процентов бензина. (15-процентный бензин необходим для облегчения запуска двигателя, поскольку чистый этанол трудно воспламеняется в холодную погоду.) Эту смесь E-85 нельзя использовать в стандартных автомобилях с бензиновым двигателем, однако автомобили, предназначенные для работы на смеси с высоким содержанием этанола, также могут работать. использование бензина при необходимости. E-85 в настоящее время используется некоторыми организациями с большим автопарком, и есть несколько коммерческих станций, предлагающих E85 на своих заправках.

Преимущества

Относящийся к окружающей среде

Этанол является возобновляемым топливом, поскольку производится из биомассы. Этанол также сгорает более чисто и полно, чем бензин или дизельное топливо.

Этанол снижает выбросы парниковых газов (ПГ), поскольку зерно или другая биомасса, используемая для производства этанола, поглощает углекислый газ по мере роста. Хотя преобразование биомассы в этанол и сжигание этанола приводят к выбросам, чистый эффект может заключаться в значительном сокращении выбросов ПГ по сравнению с ископаемыми видами топлива, такими как бензин. Снижение зависит от сырья и производственных процессов, используемых для производства этанола.

Этанол с низким содержанием этанола из кукурузы производит примерно на 3-4% меньше выбросов парниковых газов, чем бензин. Низкая смесь, изготовленная из древесины или сельскохозяйственных целлюлозных материалов, будет производить на 6-8 процентов меньше выбросов по сравнению с бензином.

Социально-экономические

Этанол способствует региональному экономическому росту и созданию рабочих мест, особенно в сельских общинах. Существует большой потенциал для извлечения выгоды из этанолового топлива, поскольку в Канаде есть лесные ресурсы и пахотные земли, необходимые для производства этанолового сырья. Развитие крупной промышленности по производству этанола потенциально может означать появление новых рынков для канадской биомассы, сельского и лесного хозяйства. Это создаст рабочие места в строительстве и эксплуатации на заводах по производству этанола и поможет укрепить и диверсифицировать сельскую экономику.

Канадские фермеры все больше осознают эту новую рыночную возможность. Некоторые создали кооперативы для выращивания сельскохозяйственных культур, предназначенных специально для использования в качестве сырья для производства этанола. Завод по производству этанола на основе пшеницы мощностью 100 миллионов литров в год требует около 300 000 тонн фуражного зерна в год и около 250 000 акров земли для производства исходного сырья. Завод такого размера будет потреблять около 700 акров продукции в день.

Производство этанола также открывает возможности для расширения операций на откормочных площадках для крупного рогатого скота. В качестве побочного продукта производства этанола образуются большие объемы барды, высокобелкового кормового ингредиента.

По мере дальнейшего развития процессов производства этанола из лесного сырья, такого как древесные отходы, производство этанола также создаст новые источники дохода для лесной промышленности Канады.

Приложения

Этанол в малых двигателях и подвесных моторах

Прежде чем использовать бензин, смешанный с этанолом, в небольших двигателях, проконсультируйтесь с производителем и гарантией. Небольшие двигатели, такие как бензопилы и подвесные моторы, более восприимчивы к загрязнению водой, и во избежание коррозии и проблем с производительностью их следует проверять на наличие воды и при необходимости сливать перед заправкой бензином с примесью этанола.

Безопасность и производительность

Безопасность

Этанол не представляет большей опасности, чем бензин или дизельное топливо.

Производительность

Использование 10-процентной смеси этанола не оказывает существенного влияния на экономию топлива или мощность автомобиля. Хотя 10-процентная смесь бензина с этанолом содержит только 97 процентов энергии чистого бензина, это частично компенсируется улучшенной эффективностью сгорания смеси этанола и бензина, которую обеспечивает добавленный этанол. В целом, использование смеси с низким содержанием бензина увеличивает расход топлива в среднем на 2 процента по сравнению с чистым бензином. Однако это лишь небольшая разница по сравнению с другими факторами, оказывающими большее влияние на экономию топлива. Например, движение со скоростью 120 км/ч вместо 100 км/ч увеличивает расход топлива в среднем на 20 процентов.

Что касается автомобилей, в которых используется 85-процентная смесь этанола (с высоким содержанием этанола), автопроизводители обычно оснащают эти автомобили топливными баками большего размера, чтобы компенсировать более низкое содержание энергии в топливе. Таким образом, расстояние, которое транспортное средство с высоким содержанием смеси может проехать до дозаправки, может быть таким же, как и у транспортного средства, использующего чистый бензин.

Исследовательская работа

Правительство Канады и правительства некоторых провинций поддержали разработку и использование этанолового топлива в рамках программ исследований и разработок. Предыдущие усилия были направлены на решение проблем, связанных с компонентами автомобиля и системой распределения топлива.

Текущие исследования сосредоточены на повышении устойчивости производства этанола. Канада стала мировым лидером в разработке процессов преобразования исходного сырья на основе целлюлозы, такого как отходы сельского и лесного хозяйства, в этанол.

Топливо, известное как целлюлозный этанол, производится из сельскохозяйственных и древесных отходов, а также из быстрорастущих деревьев. Потенциальное сырье включает пшеничную солому, кукурузную солому, древесные отходы, просо просо и тополь. Побочные продукты завода могут использоваться для выработки энергии, необходимой для процессов производства целлюлозного этанола.

При поддержке правительства Канады корпорация Iogen построила первую и единственную в мире полномасштабную демонстрационную установку для преобразования волокон биомассы в этанол с использованием ферментной технологии. Расположенный в Оттаве, Онтарио, завод может перерабатывать более 25 тонн пшеничной соломы в неделю, используя ферменты, произведенные на соседнем предприятии. С начала 1980-х годов Iogen получила 30 миллионов долларов федерального финансирования на предварительную обработку и разработку ферментов целлюлозы. Правительство Канады также предоставило возвратные ссуды на сумму 10 миллионов долларов на строительство демонстрационного завода в конце 1990-х годов.

Государственные программы и постановления

Регулирование возобновляемых видов топлива

Положение о возобновляемых видах топлива, опубликованное 1 сентября 2010 г. Вестник Канады, Часть II, требуют, чтобы с 15 декабря 2010 года среднее содержание возобновляемого топлива в бензине составляло пять процентов.

Регламент включает положения, регулирующие создание единиц соответствия, разрешающие торговлю этими единицами между участниками, а также требующие ведения учета и отчетности для обеспечения соблюдения.