乙醇是一種可持續的國產燃料,其辛烷值高於 汽油,使其性能優於汽油。 但是,已經發現乙醇生產和消費對環境有一些影響,我們將在本文中討論這些問題。
乙醇是一種生物有機燃料,可用於替代 化石燃料 在運輸中。 它在促進交通脫碳和改善環境績效方面具有巨大潛力。
目前的研究在未來可能會擴展到高速 SI 發動機,通過在汽油中摻雜納米顆粒來改善性能和燃燒特性。 可以在由另一種替代能源提供動力以改進性能特徵的 SI 發動機上執行數值分析。
此外,可以通過包括廢氣再循環以幫助減少 NOX 排放並將其修改為在雙燃料模式下運行來改進這項研究。
乙醇是一種成本相對較低的替代燃料,與未混合的汽油相比,它具有更少的污染和更多的可用性。 但是,雖然使用乙醇作為燃料有很多優點,但也有一些缺點。
目錄
什麼是乙醇?
乙醇是一種穀物酒精,可以與汽油混合併用於機動車輛。 許多加油站提供混合燃料,通常是 10% 的乙醇和 90% 的汽油。
乙醇可以從許多澱粉來源發酵,包括玉米、小麥、高粱、大麥和土豆,以及甘蔗和甜高粱等糖料作物。
乙醇生產的副產品是酒糟,可以用濕法或乾法餵養牲畜。 由於濕酒糟易腐爛且重量大,這會增加運輸成本,因此通常在乙醇工廠方圓 100 英里範圍內使用。
當乙醇生產商乾燥酒糟時,酒糟更穩定且更易於運輸,但這會增加乙醇生產商的能源成本。 酒糟保留了玉米的許多營養成分,因為只去除了澱粉。
乙醇是如何生產的?
乙醇是用被稱為“乾磨”植物的植物生產的,玉米粒被細磨成小顆粒。 然後將水和酶一起添加到磨碎的玉米中,以轉化澱粉進行發酵。 這種混合物,也被稱為糊狀物,被煮熟以進一步分解澱粉。
將糊狀物從蒸煮器中取出並冷卻,然後將第二種酶(葡糖酵解酶)添加到糊狀物中。 這種酶有助於將液體澱粉轉化為糖。
將酵母添加到糊狀物中,發酵產生乙醇和二氧化碳。 大約兩天后,發酵過程完成,再次加熱糊狀物。
在加熱過程中,乙醇蒸發成蒸汽並被收集起來,而剩餘的玉米和酵母固體則保留下來。
乙醇蒸氣被冷卻並凝結成液體。 將這種液體脫水以去除乙醇中多餘的水分,使“無水”乙醇適合與汽油混合。
乙醇也可以通過濕磨工藝生產,該工藝將玉米分離成幾種不同的成分,並為包括乙醇在內的最終產品提供多種選擇。 這個過程可能會更加複雜和昂貴。
乙醇是用於火花點火發動機的良好燃料。 可用作柴油(生物柴油)的添加劑。 乙醇也是化學工業的重要原料。
然而,儘管有用途,但乙醇、其生產過程和消費過程對環境有一些影響。 以下是乙醇對環境的影響。
乙醇對環境的 10 大影響l
- 空氣污染
- 佔用大量環境空間
- 人類影響
- 對農業和糧食生產的影響
- 對土壤的影響
- 地球暖化
- 對水的影響
- 甲烷 (CH4) 一代
- 對海洋生物的影響。
- 火災爆炸
1. 空氣污染
卡車和鐵路運輸是將乙醇運送到混合終端的主要方式,在那裡乙醇與汽油混合形成 E-10 或 E-85 混合物,供消費者發動機使用。
使用更昂貴的卡車、鐵路和駁船運輸會增加空氣中氣態污染物的釋放速度,從而污染大氣。
然而,為了解決這個問題,目前乙醇不是通過專為石油基產品設計和使用的管道運輸的,但隨後一些公司正在測試以這種方式運輸乙醇。
丁酸的產生也可能產生有害氣味,丁酸是乙醇生物降解的代謝產物。
2.佔用大量環境空間
乙醇對環境的基本影響之一是它需要耕地空間來生長。
因為它主要來自玉米,所以可以用來種植食物或牲畜的大量土地空間被用來種植燃料產品。
3. 人為影響
急性攝入乙醇可引起頭痛、噁心、嘔吐、嗜睡、疲勞、判斷力受損、意識不清、協調能力差和昏迷。
吸入會引起眼睛和上呼吸道刺激、疲勞和頭痛,而皮膚接觸會引起皮膚刺激,長時間接觸會導致皮膚乾燥、脫皮、瘙癢和開裂。
除了大量飲酒外,乙醇的副產品可能會導致成癮並增加所有類型的傷害和創傷。 環境和遺傳因素與酒精中毒的易感性有關。
然而,適度飲酒可以減輕壓力,增加幸福感和幸福感,還可以降低患冠心病的風險。
此外,營養不良可能是乙醇的結果,並且由於乙醇會干擾肝臟代謝和免疫功能,還會產生直接的毒理學效應。
已經觀察到酒精與各種癌症之間存在因果關係。 戒酒和均衡營養是建議對酗酒者採取的主要非特異性治療措施。
對患有肝損傷的酗酒者的藥物治療導致了不同的結果。 在終末期肝病中,可以考慮肝移植。
4. 對農業和糧食生產的影響
如上所述,以玉米和大豆為基礎的生物燃料與它們從糧食生產中奪走的土地數量有關。 種植足夠多的作物以滿足乙醇和生物柴油生產的需求是一項重大挑戰,有人說這是無法克服的。
用於種植乙醇作物的大部分土地僅在很大程度上影響了糧食生產,因為農業受到了重大打擊。 這導致糧食供應短缺,因為其他作物種植園的耕地被用於乙醇作物。
據一些權威人士稱,生產足夠的 生物燃料 要使它們得到廣泛採用,可能意味著將世界上大部分剩餘的森林和開放空間轉變為農田,這是很少有人願意做出的犧牲。
5. 對土壤的影響
一般來說,玉米生產是養分和沈積物污染的常見來源。 儘管乙醇和其他生物燃料經常被宣傳為清潔、低成本的汽油替代品,但工業玉米和大豆種植仍然對環境產生有害影響,只是方式不同。
對於工業玉米種植者來說尤其如此。 為乙醇種植玉米涉及大量合成肥料和除草劑。
此外,針對種植農作物並將其轉化為生物燃料所需能源的研究得出結論,用玉米生產乙醇需要的能源比乙醇能夠產生的能源多 29%。
6. 地球暖化
當與汽油混合用作車輛燃料時,乙醇可以提供一些排放優勢,具體取決於車輛類型、發動機校準和混合水平。
與傳統燃料一樣,乙醇混合物的使用和儲存會導致受管制污染物、有毒化學物質和溫室氣體 (GHG) 的排放,這是造成 全球暖化。
七、對水的影響
與乙醇洩漏相關的最重大影響是對地表水的影響。 在某些情況下,由於氧氣耗盡,地表水沖擊會在洩漏幾天后殺死水生生物。
影響可能發生在距原始站點很遠的地方。 此外,乙醇溢出物會滲入土壤,從而可能導致地下水污染並排入地表水,這可能是一個循環過程,同時會產生甲烷。
8. 甲烷 (CH4) 一代
地下水中乙醇的厭氧降解會產生甲烷氣體。 非飽和土壤中甲烷的存在超過爆炸極限可能會帶來爆炸危險。
甲烷氣體可以在很長一段時間內產生,並在土壤氣體中長期存留。 當暴露在大氣中時,它會導致地球溫度升高,因為已知甲烷 (CH4) 氣體是一種溫室氣體。
9. 對海洋生物的影響。
海洋乙醇洩漏對直接接觸釋放物的生態受體構成毒性威脅,並可能影響表面 水生生態系統.
氧氣耗盡是乙醇影響海洋生物的一個主要方式,因為沒有足夠的可用氧氣供海洋生物吸收,隨著時間的推移,這將導致水生生物死亡。
10.火災爆炸
易燃性是乙醇的最大危害,就像汽油一樣。 特別是當它暴露在未稀釋的陽光下時。 研究表明,乙醇具有較寬的可燃性範圍(3.3 至 19% 或 33,000 至 190,000 ppm(按體積計))。
鑑於對易燃性的擔憂,如果發生任何形式的爆炸,環境以及人類的生命和財產都可能處於危險之中。
此外,如果在轉運操作期間未正確接地和連接,其導電能力可能會導致觸電並可能引發火災。
結論
乙醇是最有前途的生物燃料之一,由於十多年前在世界範圍內開始的石油危機迫在眉睫,因此引起了全世界的關注。 然而,為了使乙醇對環境更加有益,需要一個包含多種乙醇的監管良好的系統。 這是為了保護和保護環境。
常見問題——乙醇對環境的影響
為什麼玉米乙醇對環境有害?
玉米乙醇缺乏其他可再生能源(如纖維素乙醇、風能和太陽能)的環保資質。 由於已發現玉米乙醇的碳強度甚至比汽油高出 24%,因此被證明是一種非氣候友好型燃料
建議
Ahamefula Ascension 是一名房地產顧問、數據分析師和內容作家。 他是希望燃燒基金會的創始人,也是該國一所著名大學的環境管理專業畢業生。 他痴迷於閱讀、研究和寫作。