Etanol to po prostu inna nazwa alkoholu - płyn powstały z fermentacji cukrów przez drożdże. Nazywany jest również etanolem alkohol etylowy lub ziarno alkohol i jest skracany jako EtOH. W kontekście paliw alternatywnych termin ten odnosi się do paliwa na bazie alkoholu, które jest mieszane z paliwem benzyna do produkcji paliwa o wyższej liczbie oktanowej i mniejszej ilości szkodliwych emisji niż w postaci niezmieszanej benzyna. Wzór chemiczny etanolu to CH3CH2OH. Zasadniczo etanol to etan z cząsteczką wodoru zastąpioną przez rodnik hydroksylowy, - OH - który jest związany z atom węgla.
Etanol jest wytwarzany z ziaren lub innych roślin
Bez względu na to, do czego jest używany, etanol jest wytwarzany przez przetwarzanie zbóż, takich jak kukurydza, jęczmień i pszenica. Ziarno jest najpierw mielone, a następnie fermentowane drożdżami w celu przekształcenia skrobi zbożowych w alkohol. Proces destylacji następnie zwiększa stężenie etanolu, na przykład gdy destylator ługu rafinuje whisky lub dżin w procesie destylacji. W procesie tym powstaje ziarno odpadowe, które jest zwykle sprzedawane jako pasza dla zwierząt. Kolejny produkt uboczny, wytwarzany dwutlenek węgla, może być wykorzystywany w innych zastosowaniach przemysłowych. Inną formę etanolu, zwaną czasem bioetanolem, można wytwarzać z wielu rodzajów drzew i traw, chociaż proces fermentacji i destylacji jest trudniejszy.
Stany Zjednoczone produkują blisko 15 miliardów litrów etanolu rocznie, głównie w stanach bliskich dużych ośrodków uprawy kukurydzy. Najbardziej produkującymi stanami są, w kolejności, Iowa, Nebraska, Illinois, Minnesota, Indiana, Dakota Południowa, Kansas, Wisconsin, Ohio i Dakota Północna. Iowa jest zdecydowanie największym producentem etanolu, produkując ponad 4 miliardy galonów rocznie.
Trwają eksperymenty nad możliwością wykorzystania słodkiego sourgumu jako źródła etanolu opałowego, który można uprawiać za pomocą jedynie około 22% wody do nawadniania wymaganej do kukurydzy. Może to sprawić, że kwaśny sos będzie dobrym wyborem dla regionów z niedoborem wody.
Mieszanie etanolu z benzyną
Rozważane są mieszanki co najmniej 85 procent etanolu paliwa alternatywne na podstawie ustawy o polityce energetycznej z 1992 r. E85, mieszanka 85% etanolu i 15% benzyny, jest stosowana w pojazdach z elastycznym paliwem (FlexFuel), które są obecnie oferowane przez większość głównych producentów samochodów. Pojazdy z elastycznym paliwem mogą być zasilane benzyną, E85 lub dowolną ich kombinacją.
Mieszanki z większą ilością etanolu, takie jak E95, są również paliwami alternatywnymi premium. Mieszanki o niższych stężeniach etanolu, takie jak E10 (10 procent etanolu i 90 procent benzyny), są czasami wykorzystywane do zwiększenia liczby oktanowej i poprawy jakości emisji, ale nie są uważane za alternatywne paliwa Dobry procent całej sprzedawanej obecnie benzyny to E10, zawierający 10 procent etanolu.
Wpływ na środowisko
Mieszane paliwo, takie jak E85, wytwarza mniej dwutlenku węgla, najważniejszego gazu cieplarnianego odpowiedzialnego za zmiany klimatu. Ponadto E85 emituje mniej lotnych związków organicznych. Etanol nie jest jednak pozbawiony ryzyka środowiskowego, ponieważ spalany w procesie spalania wewnętrznego silniki, produkuje znacznie więcej formaldehydu i innych związków, które mogą zwiększyć poziom gruntu ozon.
Korzyści ekonomiczne i wady
Produkcja etanolu wspiera rolników, oferując dotacje do uprawy kukurydzy na etanol, tworząc w ten sposób miejsca pracy na rynku krajowym. A ponieważ etanol jest produkowany na rynku krajowym, z lokalnych upraw, zmniejsza zależność USA od zagranicznej ropy i zwiększa niezależność energetyczną kraju
Z drugiej strony, uprawa kukurydzy i innych roślin do produkcji etanolu wymaga dużo ziemi uprawnej, monopolizowanie żyznej gleby, która zamiast tego mogłaby zostać wykorzystana do uprawy żywności, która może wyżywić świat głodny. Produkcja kukurydzy jest szczególnie potrzebna pod względem syntetycznego nawozu i herbicydu i często prowadzi do zanieczyszczenia składników pokarmowych i osadów. Według niektórych ekspertów produkcja etanolu na bazie kukurydzy jako paliwa alternatywnego może wymagać więcej energia niż paliwo może wytworzyć, zwłaszcza przy liczeniu wysokich kosztów energii nawozu syntetycznego produkcja.
Przemysł kukurydziany jest potężnym lobby w USA, a krytycy twierdzą, że są to subsydia na uprawy kukurydzy nie pomagają już mniejszym rodzinnym gospodarstwom, ale teraz są głównie korzystne dla rolnictwa korporacyjnego przemysł. Twierdzą, że te subsydia przeżyły już swoją przydatność i być może powinny zostać wydane na działania, które bardziej bezpośrednio wpływają na dobrobyt publiczny.
Ale w świecie malejących zapasów paliw kopalnych etanol jest ważną odnawialną alternatywą, która według większości ekspertów ma zalety przewyższające jej wady.