Különbség a bioüzemanyag és a fosszilis tüzelőanyag között

Mi a bioüzemanyag??

A bioüzemanyag folyékony tüzelőanyag, amelyet biomasszából állítottak elő; ez egy együttes kifejezés, amely növényekre, növényi maradványokra, szerves hulladékokra és bármi másra utal, amely élő organizmusból származik. A bioüzemanyag leggyakoribb formái az etanol és a biodízel.

A bioüzemanyag típusai

A bioüzemanyag különböző formájú lehet, az előállítás módjától és az anyagtól függően, amelyből előállítják.

etanol

Az etanolt általában olyan gabonafélékből állítják elő, mint a kukorica, az árpa és a cirok. Az etanolt általában a kőolajszármazékok helyettesítésére használják olyan autókban és más technológiai rendszerekben, amelyekben hagyományosan petróleum-benzint használtak. Néhány etanolt szinte az összes gázban használnak az Egyesült Államokban. Jelenleg az Egyesült Államokban kétféle etanol-ásványolaj-benzin keverék van: 10% etanollal (E10) és körülbelül 50-80% etanollal (E85) készült keverék. A legtöbb benzinüzemű jármű képes E10 benzint használni. A benzinüzemű járművek, amelyek 2007-es vagy újabb modellek, használhatnak benzin, amely E15 vagy 15% etanol. Jelenleg csak a rugalmas üzemű járművek használhatják az E85 benzint.

Jelenleg a legtöbb etanolt a gabonafélékben található növényi cukrokból állítják elő, de jelenleg vizsgálják, hogy előállíthatók-e az etanol a növények cellulózos részeiből. Ezt az etanolt cellulózos etanolnak nevezik.

biodízel

A biodízel növényi olajokból és állati zsírokból készül. Készíthető főzőzsírból is. A kompressziós gyújtású motorokban kőolaj-alapú dízelolaj helyettesítésére szolgál. A biodízel használata nem követeli meg a motor cseréjét vagy átalakítását, feltéve hogy dízelmotor.

A bioüzemanyagok előnyei és hátrányai

A bioüzemanyagokat a fosszilis tüzelőanyagok megújuló, zöld alternatívájaként népszerűsítették. Egyrészt vannak olyan kihívások, amelyek a bioüzemanyagok hasznosságát és fenntarthatóságát érintik a kőolaj-alapú üzemanyagok helyett.

Előnyök

A kőolaj-alapú üzemanyagoktól eltérően a bioüzemanyagok általában nem mérgezőek. Ezenkívül ezeket gyakran szén-semleges üzemanyag-forrásként reklámozzák. Az érvelés az, hogy mivel a bioüzemanyagok előállításához használt növényeket mindig újjászületik, az új növények visszanyerik a bioüzemanyagok elégetésekor a légkörbe kibocsátott széndioxidot. A bioüzemanyagok promóciójának másik oka az, hogy potenciálisan kevesebb függést biztosítanak az importált kőolajtól, és lehetővé teszik a helyi fenntarthatóságot egy ország számára, ha bőséges földterülettel rendelkezik az üzemanyagtermesztés számára..

Hátrányok

Bár azt javasolták, hogy a bioüzemanyagok helyettesítsék a fosszilis tüzelőanyagokat, a legfrissebb kutatások azt mutatják, hogy a bioüzemanyagok által előállított energiamennyiség nem elegendő a fosszilis tüzelőanyagok pótlásához anélkül, hogy a bolygó nem városi földterületének nagy részét mezőgazdasági földterületké alakítanák a bioüzemanyag-előállítás.

Például egy tanulmányban úgy találták, hogy a dízelfogyasztás 5% -ának biodízelrel történő felváltásához a jelenlegi szójafarmok 60% -át bioüzemanyag-termeléssé kell átalakítani. A Cornell Egyetemen végzett kutatások azt is sugallják, hogy több energiára van szükség a bioüzemanyagok előállításához, mint a végtermék által biztosított energiának. Ez megkérdőjelezi, hogy a bioüzemanyagok ugyanolyan mértékben alkalmazhatók-e, mint a fosszilis tüzelőanyagok. Ezenkívül a bioüzemanyagok használata versenyt teremthet a földterület között az élelmiszernövények és az üzemanyag-növények között. Ez kihívást jelenthet, ha elegendő üzemanyagot biztosítunk egy országnak, és ugyanabban az időben mindenkit táplálkozunk az országban.

A bioüzemanyagok másik problémája az, hogy nem minden bioüzemanyag szén-semleges. A legújabb kutatások azt mutatják, hogy a gabonafélékből előállított bioüzemanyagok körülbelül annyi szén-dioxid-kibocsátást bocsátanak ki, mint a fosszilis tüzelőanyagok. A bioüzemanyagok előállításához használt növények újratelepítése szintén nem szükségszerűen csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást. Ennek oka az, hogy az új tüzelőanyag-kultúrák nem elég gyorsan szívják fel a szén-dioxidot ahhoz, hogy pótolják a bioüzemanyagok égetésének következményeit. A növényi maradványokból vagy hulladékokból előállított bioüzemanyagok ezzel szemben hajlamosak csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátást.

Ezek a problémák nem azt jelentik, hogy a bioüzemanyagokat nem lehet használni, ám ezek azt sugallják, hogy a felhasználásuk mértéke korlátozott, csakúgy, mint a fosszilis tüzelőanyagok..

Fosszilis üzemanyag

A fosszilis tüzelőanyagok olyan tüzelőanyagok, amelyek több millió évvel ezelőtt élt halott szervezetek maradványaiból származnak. A fosszilis tüzelőanyagok közé tartozik az olaj, a szén és a földgáz, valamint a kátrány és a bitumen. A fosszilis tüzelőanyagok nem újrahasznosíthatók, mivel az őket alkotó folyamat millió évig tart, így lehetetlenné teszik, hogy az emberi civilizációkra jellemző időtartam alatt feltöltődjenek..

A fosszilis tüzelőanyagok típusai

A fosszilis tüzelőanyagokat korábban élő anyagból, például növényekből és algákból állítják elő, amelyeket természetesen hőnek és nyomásnak tesznek ki. A fosszilis tüzelőanyagok folyékony, szilárd és gáz formában fordulhatnak elő.

Olaj

Az olaj folyékony anyag, amely szénhidrogénekből áll, amelyek egyszer az élő szervezeteket alkották. Az olajat általában egy áteresztő kőzetrétegben, például homokkőben vagy mészkőben találják meg, amelyet át nem eresztő kőzetréteg, általában evaporitok fednek fel, amelyek megakadályozzák az olaj kiszökését. A áteresztő kőzetréteg alatt egy palaréteg lesz. Az olaj a palarétegből származik.

Az Egyesült Államok jelenleg a világ legnagyobb olajfogyasztója. Az Egyesült Államokban az olaj legnagyobb exportőre Szaúd-Arábia, Kanada, Mexikó és Nigéria. Az olaj általában a benzin és más folyékony fosszilis tüzelőanyagok forrása a szárazföldi járművek és repülőgépek energiaellátására. Nagyon fontos üzemanyag-forrás a szállításhoz.

Noha az olaj sok energiát szolgáltatott, ennek is vannak jelentős hátrányai. Az extrakciós módszerek veszélyesek a természetes környezetre, ahogyan azt a legújabb olajszennyeződések bizonyították. Ismert, hogy az olajégetés olyan részecskéket szabadít fel a levegőbe, amelyek hátrányosan érintik az emberek és állatok tüdejét. Ezen túlmenően az olajégetés jelentős mennyiségű szén-dioxidot bocsát ki a légkörbe, ami a globális átlaghőmérséklet emelkedését okozza, és a globális éghajlatot olyan módon változtatja meg, amely nem járul hozzá az emberi civilizációhoz vagy sok növény- és állatfajhoz..

Szén

A szén szilárd tömegű szénhidrogénekből áll, hőből és nyomásból előállítva. A szén elsősorban elhalt növényekből áll. A szénnek többféle minősége van.

A szén elődje a tőzeg, egy puha szerves anyag, amely bomló növényi anyagból készül. Ha a tőzeget hőnek és nyomásnak teszik ki, akkor szénné alakul. A lignit vagy a barnaszén a legalacsonyabb fokú szén. Viszonylag alacsony szénkoncentrációval rendelkezik, és a képződés során viszonylag alacsony hőnek és nyomásnak van kitéve.

A szubbituminus és bitumenes szén olyan szénforma, amely köztes az antracit, a szén legmagasabb formája és a lignit között. A szubbituminus szén tompa, míg a bitumenes szén fényes és sima. A bitumenes szén az energiatermelésben is leggyakrabban használt szén. Az antracit a legmagasabb szénkoncentrációt tartalmazza, és a legnagyobb hő és nyomásnak vannak kitéve. Kemény és törékeny a szén más formáival összehasonlítva.

A szén nagyon fontos szerepet játszott az ipari forradalomban, és sok országban használják olcsó energiaforrásként. A szént elsősorban villamosenergia-termelésre használják. Jelenleg a legnagyobb széntermelő Kína, a világ szénkínálatának 48% -át termelve. Az Egyesült Államok termel a világ szénének kb. 11% -át, különösen olyan államokban, mint Pennsylvania, Wyoming, Illinois és Kentucky.

Noha a szén jelentős energiát szolgáltathat a villamos energia számára, ez a jelenleg is leginkább környezeti szempontból káros fosszilis tüzelőanyagok. A szén kitermelésről ismert, hogy elpusztítja a nagy növényzetmintákat és a folyókat mérgező aknás hulladékokkal szennyezi. A szén égetése során higanyt, kén-dioxidot és nitrogén-oxidokat is előállíthatnak, amelyek savas esőt okozhatnak. Ezenkívül a szén jelentősen hozzájárul az emberi civilizáció szén-dioxid-kibocsátásához.

Földgáz

A földgázt főleg fűtésre és villamos energiára használják, és tisztább, viszonylag alacsony szén-dioxid-tartalmú alternatívának tekintik más fosszilis tüzelőanyagokhoz. Az Egyesült Államok jelentős földgázfelhasználó és -termelő.

A földgáz égetése sokkal kevesebb szén-dioxidot eredményez, mint az olaj vagy szén égetése, és sokkal kevesebb szennyező anyagot bocsát ki a légkörbe. Ennek ellenére továbbra is az oka a szén-dioxid-kibocsátás 29% -ának az Egyesült Államokban.

A bioüzemanyag és a fosszilis tüzelőanyagok hasonlóságai

A bioüzemanyagok és a fosszilis tüzelőanyagok egyaránt élő anyagból készülnek. Ezeket hő- és villamosenergia-előállításra, valamint járművek és generátorok világszerte történő felhasználására is felhasználják. Jelentős szén-dioxid-kibocsátást eredményeznek, és folyamatos felhasználásuk fenntarthatósága a környezetre gyakorolt ​​hatásaik alapján megkérdőjelezhető.

A bioüzemanyag és a fosszilis tüzelőanyagok közötti különbségek

Noha a fosszilis tüzelőanyagok és a bioüzemanyagok között sok hasonlóság mutatkozik, vannak jelentős különbségek, amelyek a következőket foglalják magukban.

• A bioüzemanyagok megújíthatók, míg a fosszilis tüzelőanyagok nem újrahasznosíthatók.
• A bioüzemanyagokat elsősorban modern gabonafélékből vagy modern növények szerves maradványaiból termesztik, míg a fosszilis tüzelőanyagokból előállított szervezetek több millió éve halottak meg.
• A tüdő irritációját vagy károsodását okozó mérgező gázok és részecskék fosszilis tüzelőanyagok égetésének melléktermékeiként képződnek, míg a bioüzemanyagok általában önmagukban nem mérgezőek.
• A fosszilis tüzelőanyagok használata jelenleg ellentmondásos, és sok ország jelenleg jelentős kísérleteket tesz a fosszilis tüzelőanyagoktól való elmozdulás érdekében. A bioüzemanyagokat viszont környezetbarátnak tekintik, és egyre népszerűbbek.

Bioüzemanyag és fosszilis tüzelőanyag

összefoglalás

A bioüzemanyagokat növényekből és más szerves anyagból állítják elő, amelyeket folyékony tüzelőanyaggá alakítottak át. A bioüzemanyagok típusai az etanol és a biodízel. Az etanolt általában gabonafélékből állítják elő, a cellulózos etanol kivételével. A biodízel növényi olajból, állati zsírból és használt főzőzsírból készül. Az etanolt a benzin helyett állítják elő, míg a biodízel helyett a dízel. A bioüzemanyagok általában nem mérgezőek, és így egy ország kevésbé függhet a fosszilis tüzelőanyagok külföldi importjától. Másrészről, a bioüzemanyagok nem biztosítanak elegendő energiát a fosszilis tüzelőanyagok teljes helyettesítéséhez. A bioüzemanyagok használata versenyt teremt az élelmiszer-termesztés és az üzemanyag céljából termesztett növények között. Ezenkívül sok esetben nagyjából ugyanannyi szén-dioxid-kibocsátást eredményez, mint a fosszilis tüzelőanyagok. A fosszilis tüzelőanyagokat olyan szervezetekből állítják elő, amelyek több millió évvel ezelőtt elpusztultak, és amelyek maradványait hőnek és nyomásnak tették ki. A fosszilis tüzelőanyagokat nem lehet újból megújíthatatlannak tekinteni, mert kialakulásuk millióinak éve vesz igénybe. A fosszilis tüzelőanyagok és a bioüzemanyagok hasonlóak abban az értelemben, hogy mindkettő egyszeri élő anyagból képződik, és mindkettő szén-dioxidot bocsát ki energiafelhasználás céljából. Ezek abban különböznek abban, hogy a bioüzemanyagok megújuló, általában nem mérgezőek, és egyre növekvő ipar, míg a fosszilis tüzelőanyagok nem megújíthatók, gyakran jelentősen mérgező biprodukteket tartalmaznak, és csökkenő iparágúak..