内容
源自植物材料的乙醇是一种可再生能源,因为乙醇完整循环的产生和燃烧。燃烧由淀粉或纤维素制成的乙醇时,会使用一定量的二氧化碳和水。乙醇被认为是“绿色”燃料,因为它无毒并且可以减少空气污染。根据可再生燃料协会的数据,2013年美国生产的133亿加仑乙醇减少了3800万吨的温室气体排放,相当于从道路上删除了800万辆汽车。
植物乙醇
乙醇是从植物材料中提取的葡萄糖产生的。葡萄糖可得自淀粉或纤维素植物。在美国,大多数乙醇都来自玉米粒中的淀粉。其他国家可能使用其他植物。例如,巴西使用甘蔗生产乙醇。尽管从玉米淀粉生产乙醇相对容易。非粮食植物,例如麦草或草丛,含有纤维素,它是葡萄糖分子的聚合物。从纤维素获得的乙醇需要对植物材料进行预处理,以使其软化并使纤维素更易于水解,这是纤维素聚合物的分解。
可再生化学
由植物材料生产乙醇和随后的乙醇燃烧形成一个完整的循环。植物中的葡萄糖是通过光合作用由二氧化碳和水合成的,该过程利用太阳能。酵母一般由葡萄糖发酵乙醇。当乙醇用作能源并燃烧时,会产生二氧化碳和水。植物将二氧化碳和水转化回葡萄糖,完成循环。
乙醇生产中的能源使用
尽管乙醇是可再生能源,但仍需要将植物材料收集并运输到生产设施。在发酵过程中消耗更多的能量。乙醇生产具有正的能量平衡,但是,由于植物在光合作用过程中捕获并存储为葡萄糖的太阳能在乙醇燃烧中产生的能量比乙醇生产中产生的能量更多。例如,根据美国农业部的研究,用于从玉米生产乙醇的一单位能源,可以从乙醇中产生2.3单位的可用能源。
乙醇作为燃料
在汽车的早期,亨利·福特和其他人认为乙醇将成为主要燃料。如今,约95%的美国汽油含有少量乙醇,通常为10%。柔性燃料汽车(在巴西更为常见)可以使用汽油或高乙醇混合燃料运行。高乙醇共混物包含85%或更多的乙醇。乙醇比汽油具有更高的辛烷值,有助于防止发动机爆震。甚至低含量的乙醇也比汽油具有更高的辛烷值。与汽油相比,乙醇每加仑所含能量更少,但是更高的辛烷值可以提高性能。