Hur Fungerar Biobränsle? En Komplett Guide

Biobränslen är transportbränslen som etanol och biodiesel som är tillverkade av biomassamaterial.

Dessa bränslen blandas vanligtvis med oljebränsle (bensin och dieselbränsle), men de kan också användas på egen hand. Användning av etanol eller biodiesel minskar förbrukningen av bensin och dieselbränsle tillverkad av råolja, vilket kan minska mängden råolja som importeras från andra länder. Etanol och biodiesel är också renare bränslen än ren bensin och dieselbränsle.

Vad är etanol?

Etanol är ett alkoholbränsle tillverkat av sockerarter som finns i korn som majs, sorghum och korn.

Andra källor till socker för att producera etanol inkluderar:

• Sockerrör
• Sockerbetor
• Potatisskal
• Ris
• Bark

Det mesta av bränsletanolen som används i till exempel USA destilleras från majs. Forskare arbetar på sätt att tillverka etanol av alla delar av växter och träd snarare än bara korn. Jordbrukarna experimenterar med snabbväxande trägrödor såsom pilträd och växelgräs för att se om de kan användas för att producera etanol.

Etanol blandas med bensin

Nästan all bensin som nu säljs i USA är cirka 10 volymprocent etanol. Alla bensindrivna motorer i USA kan använda E10 (bensin med 10% etanol), men endast specifika fordonstyper kan använda blandningar med bränsle som innehåller mer än 10% etanol. Ett fordon med flexibel bränsle kan använda bensin med etanolinnehåll högre än 10%.

Vad är biodiesel?

Biodiesel är ett bränsle tillverkat av vegetabiliska oljor, fetter eller fetter – till exempel återvunnet restaurangfett. Biodieselbränsle kan användas i dieselmotorer utan att byta motor. Ren biodiesel är giftfri och biologiskt nedbrytbar. Förbränning av biodiesel producerar lägre nivåer av de flesta luftföroreningar än bensinbaserat dieselbränsle. Biodiesel säljs vanligtvis som en blandning av biodiesel och petroleumbaserat dieselbränsle. En vanlig blandning av diesel är B20, som är 20% biodiesel.

Bioetanol tillverkning

Bioetanol är ett av de viktigaste förnybara bränslena på grund av de ekonomiska och miljömässiga fördelarna med dess användning. Användningen av bioetanol som ett alternativt motorbränsle har ökat stadigt runt om i världen av många orsaker. 1) fossila bränslen resurser minskar, men biomassa har erkänts som en viktig orsak till världens förnybara energikällor. 2) Utsläpp av växthusgaser är en av de viktigaste utmaningarna under detta århundrade på grund av fossil bränsleförbrukning, biobränslen kan vara en bra lösning för detta problem. 3) Priset på bensin på den globala marknaden har stigande trend. 4)Petroleumsreserverna är begränsade och det är monopol för vissa oljeimporterande länder och resten av världen beror på dem. 5) Även kända bensinmreserver beräknas tappas på mindre än 50 år med den nuvarande konsumtionshastigheten.

Jämfört med fossila bränslen produceras för närvarande inte bioetanol ekonomiskt, men enligt vetenskapliga förutsägelser kommer den att vara ekonomisk cirka 2030.

Biobränsle är en term som avser ett antal flytande bränslen som produceras från biomassa med hjälp av biologiska (i motsats till geologiska) processer. De två vanligaste typerna av biodrivmedel är etanol och biodiesel. Etanol kommer vanligtvis från sockerrör och majsstärkelse, medan biodiesel bearbetas från vegetabiliska oljor (främst palmolja) eller animaliskt fett.

Det finns andra varianter, såsom alger biobränsle och biobränslen härrörande från jatropha (mestadels biodiesel), svampar eller bakterier.

Material som trä och dess biprodukter samt avfall och jordbruksrester kan också tjäna som en källa till biobränslen. Det finns mycket pågående forskning som fokuserar på att leta efter nya källor för biobränslen och förbättra befintliga och utveckla nya tekniker för deras produktion.

Produktionsprocessen för biobränslen

De grundläggande stegen för framställning av etanol i stor skala är:

Jäsning av sockerarter;

• Destillation (för att använda etanol i bilmotorer måste det mesta av vattnet tas bort);
• Dehydrering (tre tekniker för att ta bort den slutliga lilla procentuella andelen vatten från blandningen för att göra den lämplig för motorbruk).
• Produktionsprocessen för biodiesel är annorlunda och kallas transesterifiering, en kemisk reaktion av lipider (vegetabilisk olja eller animaliskt fett) med alkoholproducerande fettsyror

Ett brett spektrum av källor och en rad bearbetningstekniker återspeglar komplexiteten i det som kollektivt kallas ”biobränslen. ”Slutprodukterna, etanol eller biodiesel, fungerar exakt som andra flytande bränslen: båda används främst för att driva bilar, även om de också använder flyg och tåg.

Etanol är mycket populärt i USA och i Brasilien. Biodiesel är mer populärt i Europa för bilar, medan det i Nordamerika mest används för att driva lastbilar.

Den största frågan med användningen av biodrivmedel är deras låga effektivitet jämfört med fossila bränslen. Därför används etanol och biodiesel ofta som blandningar och tillsatser.

Hur fungerar biobränslenergi?

Etanol

Etanol är ungefär 30 procent mindre effektiv per volymenhet än bensin, vilket innebär att mer ren etanol krävs för att driva samma körsträcka än bensin. Dessutom är användningen av ren etanol i motorer begränsad till bilar, lastbilar och motorcyklar och endast när motorer anpassades specifikt för dess användning.

I de flesta fall används emellertid etanol i blandningar med bensin. Vid bensinstationer är sådana blandade bränslen markerade med ett “E” -skylt följt av procentandelen etanol i blandningen.

E70 skulle betyda en blandning med sjuttio procent etanol och trettio procent bensin. Tillsättning av etanol ökar ett oktantal av bränslet, vilket är bättre för högre prestanda hos förbränningsmotorer.

Blandningar E5-E20 kallas också gasohol och kräver ingen anpassning av motorn. Ju högre andel etanol i blandningen, desto fler modifieringar krävs. En E85-blandning används ofta för flexibla bränslefordon.

Biodiesel

Produktionen av biodiesel är också lägre än för bensin; det beror emellertid starkt på blandningen och kvaliteten på bränslet. Biodiesel är blandningar som vanligtvis hänvisas till under “B” -tecknet följt av procentandelen biodiesel i bränsleblandningen.

Samma som för etanol, desto lägre är antalet – desto mindre behov finns det för modifieringar av motorn. Användning av ren biodiesel (B100) kan leda till underhålls- och prestandaproblem på lång sikt – även om det i Europa finns bestämmelser för att använda B100 i jordbruksmotorer.

Biodiesel är vanligtvis vanligare i Europeiska unionen än i USA. I Tyskland finns till och med den lägsta andelen biodiesel i transportdieselbränslen som lagen sätter till 7 procent.