Cellulosethanol

Cellulosethanol, anden generations biobrændstof, der fremstilles ved at omdanne vegetation, der er uegnet til konsum, til ethylalkohol (ethanol). Mens førstegenerationsbiobrændstoffer bruger spiseligt råmateriale såsom majs (majs), kan cellulosethanol produceres ved hjælp af råmaterialer som træ, græs eller ikke-spiselige plantedele. Alle biobrændstoffer er vedvarende, men cellulosethanol har en mindre indvirkning på fødekæden end første generations biobrændstoffer, fordi det kan produceres fra landbrugsaffald eller fra energiafgrøder dyrket på lande, der kun er marginalt nyttige til fødevareproduktion. Imidlertid er omregningskursen for råmaterialer til slutprodukt lavere for cellulosethanol end for første generations biobrændstoffer, og uden forbedringer i fremstillingsteknologien kan Fremtiden for cellulosethanol være som et brændstofadditiv snarere end som en petroleumserstatning.

An ethanol production plant in South Dakota, U.S.
An ethanol production plant in South Dakota, U.S.

© Jim Parkin/.com

Ethanol gas fuel pump delivering the E85 mixture to an automobile in Washington state, U.S.
Ethanol gas fuel pump delivering the E85 mixture to an automobile in Washington state, U.S.

© Carolina K. Smith, M.D./.com

brugen af almindeligt råmateriale som en primær komponent i første generations biobrændstoffer udløste debatten “mad versus brændstof”, der satte spørgsmålstegn ved værdien af første generations biobrændstoffer som et miljøvenligt alternativ til olie. Ved omdirigering af agerjord og råmateriale fra den menneskelige fødekæde blev det hævdet, at biobrændstofproduktion ville have en direkte indvirkning på prisen på fødevarer til forbrugerne. Biobrændstofkritikere hævdede, at efterhånden som efterspørgslen efter råvarer steg, ville landmændene sælge deres afgrøder til højere betalende biobrændstofproducenter i stedet for til deres traditionelle købere og dermed skabe fødevaremangel og hurtige prisstigninger. Selv om der faktisk har været globale stigninger i fødevarepriser og fødevaremangel siden introduktionen af første generationens biobrændstoffer, især i 2007 og 2008, hævder tilhængere, at disse kan tilskrives stigende omkostninger til olie og ikke til produktion af biobrændstof. Under denne debat opstod cellulosethanol i 2006 som et alternativ til første generations ethanol, fordi det kunne bruge affald og ikke-fødevareplanter dyrket på jord af lavere kvalitet. Mange af energiafgrøderne krævede også mindre gødning end de fødevareafgrøder, der blev brugt i første generations ethanol.

Undersøg fremstillingsprocessen for E10 biobrændstof fra afgrøder som hvede, byg, sukkerroer og majs

Undersøg fremstillingsprocessen for E10 biobrændstof fra afgrøder som hvede, byg, sukkerroer og majs

Undersøg fremstillingsprocessen for E10 biobrændstof fra afgrøder som hvede, byg, sukkerroer og majs

Lær om E10, en bensinblanding, der indeholder 10 procent ethanol.

Contunico Kristian Enterprises GmbH, se alle videoer til denne artikel

fordi meget få lande, såsom Brasilien, har geografi og klima til at producere nok cellulosethanol til at foretage en komplet overgang fra olie til biobrændstof, foretrækker mange lande at blande olie og cellulosethanol. De fleste blandinger ligger i området 5-10 procent cellulosethanol, så de kan bruges i nuværende køretøjer uden at ændre motoren.

Udforsk den stigende produktion af ethanolbiobrændstof i USA og dens ulempe

Udforsk den stigende produktion af ethanolbiobrændstof i USA og dets ulempe

SA og dens ulempe

oversigt over produktionen af ethanol biobrændstof i USA.

Contunico Kristian Enterprises GmbH, se alle videoer til denne artikel

Cellulosethanol er fremstillet af lignocellulosebiomasse, der primært består af cellulose og lignin, der findes i tørt plantemateriale. Lignocellulosisk biomasse kan generelt kategoriseres som jomfrubiomasse fra naturligt forekommende planter, affaldsbiomasse fra Industrielle og landbrugsbiprodukter og energiafgrøder, der dyrkes specifikt til celluloseholdig ethanolproduktion. Størstedelen af cellulosethanol er fremstillet af affaldsbiomasse, især sukkerrør bagasseog fra energiafgrøder såsom skifte græs (Panicum virgatum). For at blive omdannet til biobrændstof skal lignocellulosisk biomasse forbehandles og derefter hydrolyseres med syre eller f.eks. Disse sukkerarter gennemgår derefter mikrobiel gæring for at producere ethanol, som destilleres til en renhed på omkring 95 procent. Cellulosethanol kan også produceres gennem forgasning, hvilket resulterer i en gasblanding af brint, kulilte og kulilte, som derefter fermenteres eller kemisk katalyseres til ethanol.

få et Britannica Premium-abonnement og få adgang til eksklusivt indhold.

en af de mange udfordringer i forbindelse med fremstilling af cellulosethanol er, at konverteringsfrekvensen er lavere end med første generations biobrændstoffer, hvilket betyder, at der er behov for flere råvarer for at producere det samme volumen ethanol. De anvendte hydrolyse er også dyre og er en af de vigtigste faktorer, der begrænser omkostningseffektiviteten af teknologien. For at forbedre effektiviteten af dette trin i processen udføres der forskning på alternative konverteringsmetoder, modificerede egenskaber og nye energiafgrøder.

Cellulosethanol er fortsat populær politisk i mange dele af verden, herunder USA, Brasilien og Den Europæiske Union, og er udråbt som en mulig løsning på energiuafhængighed samt en metode til genbrug af nogle affaldsmaterialer. Nogle lande, herunder USA, har lovgivning, der kræver, at brændstofproducenter tilføjer en bestemt procentdel biobrændstof til deres produkter. En sådan lovgivning er en af de vigtigste markedsdrivere for markedsvækst, hvilket efterlader teknologien sårbar over for en økonomisk nedgang eller lovgivningsmæssig tøven, der kan have en alvorlig indvirkning på dens fremtid. Biobrændstof er også en stærkt subsidieret energikilde og vil sandsynligvis ikke være i stand til at konkurrere på det nuværende marked uden statslig støtte. Selv om det er muligt, at produktionsomkostningerne for cellulosebiobrændstoffer en dag vil være lavere end produktionsomkostningerne for olie, vil en sådan ændring kræve en kraftig stigning i priserne på fossile brændstoffer så meget som lavere produktionsomkostninger. Som det står, er blandede brændstoffer mere tilbøjelige til at være en gennemførlig langsigtet løsning og den mest levedygtige anvendelse af cellulosethanol.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.