Bioetanol: co to je, výroba, cena za litr, přidávání do benzínu, auta na bioetanol

Bioetanol je alternativní palivo pro spalovací motory, které má zvýšenou třídu šetrnosti k životnímu prostředí. Bioetanol získaný z rostlinných složek a zemědělských plodin vykazuje dobrý výkon jako ekonomické palivo pro automobily, má však také nevýhody.

• Bioetanol: co to je?
• Výroba bioetanolu
• Bioetanol: cena za litr
• Přidávání bioetanolu do běžného benzínu
• Bioetanolové palivové směsi
• Auta na bioetanol

Bioetanol: co to je?

Bioethanol má chemický vzorec C2H5OH a vědecky se nazývá ethylalkohol. Tato látka je monoatomická, v kapalné formě nemá žádnou výraznou barvu, je průhledná a je vysoce hořlavá. Název dostal předponu bio, protože jako suroviny pro výrobu se používají rostlinné produkty.

Výzkumníci klasifikují bioetanol jako novou generaci paliva pro automobilové motory, ale přechod na tento typ paliva je pomalý kvůli jeho nedostatečnému ekonomickému opodstatnění a dostupnosti. Podíl bioetanolu na celkovém objemu paliva pro motory je více než 5 bodů ze 100. Obsah bioetanolu ve směsi s benzíny se v jednotlivých zemích liší. Dosavadní lídry jsou Thajsko, Kanada, Indie, Austrálie, Irsko a Dánsko – 10% etanol na každou směs benzínu. Několik dalších zemí, včetně Švédska, rozvíjí programy na ukončení závislosti na dovozu ropy, což lídři plánují usnadnit přechodem veřejné dopravy na bioetanol.

Mezi výhody použití etanolu jako motorového paliva patří:

• Snadnost získávání surovin, nízké náklady na výrobu. K získání rostlinných složek je zapotřebí pouze dostatek ploch pro plodiny, slunečné a teplé klima. Téměř polovinu světového obratu bioetanolu tvoří alkohol vyrobený ze surovin vypěstovaných v Brazílii. Bohužel tato země má levnou pracovní sílu, což snižuje konečnou cenu produktu.
• Na rozdíl od ropných polí lze plantáže pro pěstování třtinového cukru a dalších zdrojů etanolu sezónně obnovovat.
• Mírná spotřeba paliva. Oproti benzínu je výhoda neustálého přidávání bioetanolu do nádrže 10 %.
• Ethanol neobsahuje prvky typické pro ropu a její deriváty – těžké uhlovodíky, síru, popel. Všechny tyto látky přispívají ke znečišťování jak vnitřních komunikací automobilů, tak i ovzduší ve vnějším prostředí. Při spalování etanolu se objem výfukových sloučenin sníží až desetinásobně.
• Směs má vysoké oktanové číslo 105 bodů.

Aktivnějšímu přechodu dopravy na biopaliva brání následující faktory:

• Využívání zemědělských plodin pro potřeby chemického průmyslu vede v určitých oblastech planety k nedostatku plodin.
• Existuje několik modelů vozidel s motory, které jsou kompatibilní s etanolem. Pokud se nekontrolovatelně přidává biopalivo, motor může ztratit účinnost, což sníží ovladatelnost a plynulost vozidla, nebo může dojít k úplnému selhání pohonné jednotky. Optimálním řešením je vyrábět nová vozidla, jejichž konstrukce hnacího ústrojí je optimalizována pro rostlinná paliva. To je to, co dělají ve Skandinávii, uvolňují novou řadu autobusů, které jezdí výhradně na bioetanol.

Výroba bioetanolu

Cukrová třtina a kukuřice se primárně používají jako suroviny pro biopalivo. Lídry ve výrobě paliva z výše uvedených složek jsou Brazílie, respektive USA. Látka je také přípustná získávat z brambor, řepy, ječmene a řady dalších plodin a z planých výhonků, například z bolševníku. Hlavní podmínkou je přítomnost sacharózy nebo směsi škrobových polysacharidů v produktu. Výroba etanolu je na rozdíl od výroby ropných produktů nízkoenergetický provoz.

Průmyslová výroba bioetanolu je možná díky metodě destilace, prováděné na moderních technologických zařízeních. Proces je součástí obvyklé fermentace – způsobu získávání ethylalkoholu v domácích i laboratorních podmínkách.

Po prvotní přípravě rostlinných látek procházejí fermentací. V průmyslovém měřítku je fermentace kvasinek nahrazena zpracováním s laboratorně vyrobenými proteinovými katalyzátory pomocí genetického inženýrství. Následuje rektifikační destilace hotového rmutu.

Popsaný technologický způsob získávání etanolu výrazně převyšuje produktivitu klasické fermentace, která produkuje nejvýše 14-15 % etanolu v celkovém objemu finálního produktu.

Bioetanol: cena za litr

Levná pracovní síla, minimální náklady na setí a pěstování plodin, malý sortiment technologických zařízení na zpracování surovin – to vše přispívá k nastolení nízkých cen bioetanolu.

Protože se tento druh paliva v Rusku ještě nerozšířil, zaměříme se na jeho cenu v USA a Brazílii – dvou zemích, které tvoří 80 % obratu celosvětově vyrobeného produktu.

Ve dvou zmíněných zemích tak náklady na výrobu jednoho litru biopaliva nepřesahují 30 centů. Evropští dodavatelé utrácejí o něco více – 50 centů. Získání jednoho litru benzínu třídy ne nižší než AI-92 bude stát podniky ropného a plynárenského průmyslu nejméně 50 centů, ve většině případů – 60-70 centů.

Přidávání bioetanolu do běžného benzínu

Přidáním bioetanolu do benzinu od AI-92 po AI-98 se majitelé vozidel snaží vyřešit následující problémy:

• zvýšení oktanového čísla konečné kompozice o 2-3 body;
• snížení výkonu výfukových plynů;
• minimalizace tvorby karbonových usazenin na vnitřních částech konstrukce motoru.

Biopaliva skutečně dosahují těchto cílů, takže dostupnost směsí etanolu a benzínu v prodeji se v některých zemích Asie, Ameriky a Evropy stala běžnou záležitostí. Současný průměrný podíl alkoholové složky v látce je 1/10. Dodavatelé v Japonsku a Argentině přidávají do ropného paliva 3 a 5% ethylalkohol. Lídry jsou Brazílie a USA. Jihoamerická republika přidává téměř 25 % ethylhydrátu do benzínu a 2 % do nafty, zatímco američtí výrobci zvyšují množství alkoholu na 85 % objemu palivového koktejlu.

Neúměrné ředění benzínu etylalkoholem bez zohlednění specifikací motoru může vést k poruše pohonného mechanismu. Kromě toho alkohol podporuje rychlé opotřebení těsnících součástí konstrukce, vyrobených z polymerů a pryže.

Jaké jsou možné nevýhody přidávání bioetanolu do běžného benzínu? Nejdůležitější jsou problémy motoru s prudkým poklesem teploty, zejména přerušované startování.

Bioetanolové palivové směsi

Podle složení výsledné směsi etylalkohol + benzín lze palivo zařadit mezi značky všeobecně uznávané klasifikace biopaliv.

Všechny hořlavé směsi etanolu mají v názvu anglické písmeno E, což v latině znamená Ethanol. Číslo za písmenem udává procento etanolu v látce vzhledem k hmotnosti benzínu – E5, E10 atd. v typických pětiprocentních přírůstcích, až do E100.

Nejoblíbenější kapaliny na trhu jsou E10, E20, E85 s odpovídajícím obsahem etylalkoholu 10, 20 a 85 % hmotnostních.

E10 je ve Spojených státech populární biopalivo, které je vhodné pro použití ve většině osobních automobilů. V zimě je nahrazena E15. V Brazílii majitelé aut tankují směs E20 a méně často E25.

E85 je palivo s vysokým obsahem metylkarbinolu, takže je na rozdíl od stejného E10 nekompatibilní se spalovacími motory instalovanými v sériově vyráběných autech. Je vhodný pro tankování vozidel vybavených hybridním motorem se vstřikováním paliva. Takovým motorům se říká flexibilní palivo a druh paliva (benzín/biopalivo) a poměr alkoholu k ropným produktům ve směsi si řidič reguluje v rozmezí 5 až 95 %.

Vozy s flexibilním palivem se prodávají v Americe a Evropě, maximální objem etanolu v palivové směsi pro značky automobilů je dle norem stanoven na 85 %. To je způsobeno skutečností, že v naprosté většině zemí teplota vzduchu klesá pod 11 stupňů – ochlazení alkoholu může vést ke snížení hořlavosti kapaliny a znesnadnit vstup paliva do pracovní komory vstřikovacím systémem. Pokud teplota klesne pod 0 stupňů a zůstane na této úrovni několik měsíců, je vhodné vyměnit palivo E85 za E70.

E100, navzdory svému názvu, není čistý etylalkohol. Produkt sice obsahuje vyšší koncentraci etanolu než palivo E-95, ale receptura je obohacena o malé množství vody pro udržení původního složení při výrazném zvýšení teploty až do hodnot varu, při zachování rovnováhy mezi kapalným a plynným skupenstvím látky. Vlastní složení značky E-100 je 96,5 % rostlinného alkoholu a 3,5 % H2O.

Auta na bioetanol

Snad nejvíce biopaliva šetrný vozový park osobních automobilů je v Brazílii. Asi pětina všech vozidel v zemi je vybavena motory, které jsou kompatibilní s palivy s vysokým obsahem etanolu. A mezi vozy vyrobenými na montážní lince jsou až 2/3 zpočátku technicky uzpůsobeny pro tankování rostlinného paliva.

Modely vozidel s flexibilním palivem jsou jednou z prioritních oblastí koncernu Ford, který soustředil prodej inovativních vozů střední třídy do evropských zemí. Mezi aktualizované tahouny patří také populární značka Ford Focus v Rusku a Ford Focus C-Max druhé generace.

Koncerny vyrábějící osobní automobily obchodní třídy dosáhly velkého úspěchu při prosazování modernizovaných spalovacích motorů. Hybridní motor je instalován na supervozech prémiové značky automobilů Saab, výkon pohonné jednotky dosahuje 400 koní a objem motoru je 2,8 litru. Sportovní vůz Koenigsegg CCX předvádí ještě působivější čísla – výkon motoru vozu bude 860 koní. při pohonu na bioetanol (pro srovnání na AI-91 bude výkon 806 koní).

• #Autobenzín
• #Automobilové palivo